继发性红细胞增多症是由促红细胞生成素产生的自然或人为增加引起的，因此红细胞的产生增加。在继发性红细胞增多症中，每立方毫米血液中可能出现6到800万个，偶尔会出现900万个红细胞。当根本原因得到治疗后，继发性红细胞增多症就会消退。
促红细胞生成素产生适当增加的继发性红细胞增多症称为生理性红细胞增多症。
可能导致生理上适当的红细胞增多症的条件包括：
海拔相关——这种生理性红细胞增多症是对生活在高海拔地区的正常适应（见高原反应）。许多运动员在高海拔训练以利用这种效应，这可以被认为是一种合法的血液兴奋剂形式。一些人认为患有原发性红细胞增多症的运动员可能由于耐力更强而具有竞争优势。然而，由于与这种情况相关的多方面并发症，这一点尚未得到证实。
与缺氧疾病相关——例如在血氧水平显着降低的紫绀型心脏病中，也可能由于慢性阻塞性肺病等低氧性肺病和慢性阻塞性睡眠呼吸暂停而发生。
医源性-继发性红细胞增多症可通过放血（放血）直接诱导，以抽取一些血液，浓缩红细胞，并将它们返回体内。
遗传——继发性红细胞增多症的遗传原因也存在，并且与血红蛋白氧释放异常有关。这包括具有称为HbChesapeake的特殊血红蛋白形式的患者，与正常成人血红蛋白相比，它对氧气具有更大的内在亲和力。这会减少向肾脏输送氧气，导致促红细胞生成素产生增加并导致红细胞增多症。血红蛋白Kempsey也产生了类似的临床表现。这些情况相对不常见。
继发性红细胞增多症不是由生理适应引起的，并且无论身体需要如何都会发生的情况包括：
肿瘤——肾细胞癌或肝肿瘤、vonHippel-Lindau病和内分泌异常，包括嗜铬细胞瘤和库欣综合征的肾上腺腺瘤。
由于使用合成代谢类固醇而睾酮水平高的人，包括滥用类固醇的运动员，或因性腺功能减退或变性激素替代疗法而接受睾酮替代治疗的人，可能会出现继发性红细胞增多症。
血液兴奋剂-耐力运动员可以诱发继发性红细胞增多症，这些运动员服用促红细胞生成素、接受输血和采取其他措施来增加红细胞质量以增加氧气运输能力。
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