红细胞的替代治疗包括红细胞生成素（erythropoietin，EPO）和红细胞代用品。EPO是第一个被发现和确证的造血生长因子，也是第一个被批准用于临床，且疗效最确切的造血生长因子。利用基因重组生物技术生产的重组人红细胞生成素（recombinant human erythropoietin，rHuEPO）和持续性红细胞生成素受体激动剂（continuous erythropoietin receptor activator，CERA）等产品，目前广泛应用于临床，其治疗领域从慢性病和肿瘤导致的贫血延伸到了围手术期降低输血治疗的范畴。

红细胞代用品主要是从可逆载氧功能的角度进行研究，又称为人工氧载体，是一种模仿红细胞携带和输送氧功能的人工制剂。主要包括各种血红蛋白类氧载体（hemogolobin－based oxygen carriers，HBOC）、全氟碳化合物（perfluorocarbons，PFC）和血红蛋白微囊。这些代用品较袋装的血液制品储存期长，无需检验血型和交叉配血。PFC在20世纪70年代研究较多并有部分产品进入临床试验，但由于其本身结构和性质特点限制了其临床应用。目前红细胞代用品的主要研究方向是基于血红蛋白的HBOC。