脾臟是由結締組織支架、淋巴組織、血管和淋巴管以及造血和單核-巨噬細胞系統的細胞所共同組成。脾臟分為白髓和紅髓兩部分，中間有過度區，即邊緣帶，為紅髓接受動脈血區域(圖1)。白髓是由密集的淋巴組織構成，是T淋巴細胞的主要分布區，與淋巴小泡的結構相似，但其血循環豐富。從小梁動脈分出的小動脈，其周圍有大量的淋巴硝，稱為淋巴鞘的中央動脈。淋巴鞘內有密集的淋巴細胞和漿細胞。中央動脈與其分支小動脈呈垂直位，因此分支小動脈內大部分是血漿，血細胞很少，有利于脾臟發揮免疫作用。血液中的抗原物質經過分支小動脈和毛細血管直接與淋巴鞘內的淋巴和漿細胞接觸，刺激生成更多的免疫活性細胞。由于抗原刺激，白髓中可出現生發中心，其內部有分化增殖的B細胞，可產生相應抗體。
有關脾功能亢進癥引起血細胞減少的機理，現概括如下各點：
(一) 過分阻留作用正常人脾內并無紅細胞或白細胞的貯藏作用，但約1/3血小板及部分淋巴細胞卻被阻留在脾臟。當脾臟有病理性顯著腫大時，不但更多血小板(50%～90%)及淋巴細胞在脾內阻留，而且也可有30%以上的紅細胞在脾內滯留，導致周圍血中血小板及紅細胞減少。
(二) 過分篩選及吞噬作用脾亢時脾內單核-巨噬細胞系統過度活躍，而脾索內異常紅細胞(如球形細胞及受體、氧化劑或其它化學毒物、物理因素損傷的紅細胞等)明顯增多，并為巨噬細胞所清除，導致周圍血中紅細胞明顯減少。有些紅細胞膜上出現海因小體，或漿內有豪-膠小體，甚至瘧原蟲的滋養體；當自脾索進入血竇時，常見紅細胞因進退兩難，最后為竇壁巨噬細胞所挖除，同時紅細胞膜受到損失。反復多次受損后，紅細胞成為球形細胞，終至無法通過基膜小孔而被吞噬。
此外，尚有學者提出脾亢時，脾臟產生過多的體液因素，以抑制骨髓造血細胞的釋放和成熟；也有認為脾亢是一種自身免疫性疾病，但均缺乏有力佐證，有待研究證實。