Trong bệnh thiếu máu giai đoạn nặng, sự tái tổ chức sắt bị khiếm khuyết được đặc trưng bởi lượng sắt trong huyết thanh thấp, khả năng gắn kết với sắt thấp, tăng ferritin huyết thanh và tăng sắt trong tuỷ xương.