L'hématopoïèse commence par la différenciation des cellules souches hématopoïétiques, également appelées hématoblastes (ci-dessus), en progéniteurs cellulaires spécialisés. Ces progéniteurs se développent ensuite en différentes lignées cellulaires, chacune produisant un type spécifique de cellule sanguine mature.

Les trois principales lignées cellulaires sanguines sont : 

• Les érythrocytes (globules rouges), qui transportent l'oxygène des poumons vers les tissus du corps et éliminent le dioxyde de carbone des tissus vers les poumons; 

• Les leucocytes (globules blancs), qui  jouent un rôle clé dans le système immunitaire, en combattant les infections et en éliminant les cellules anormales ou étrangères; 

• Les thrombocytes (plaquettes), qui sont impliqués dans le processus de coagulation du sang, favorisant la formation de caillots pour arrêter les saignements.