巨幼细胞贫血是一种因脱氧核糖核酸（DNA）合成障碍所引起的贫血，主要系体内缺乏维生素B12和/或叶酸所致，亦可因遗传性或药物等获得性DNA合成障碍引起。以下详细介绍其病因。

维生素B12缺乏是重要原因之一。在摄入方面，食物中维生素B12的来源主要是肉类、蛋类、奶制品等。严格素食者，由于长期不摄入这些富含维生素B12的食物，易导致摄入不足。吸收不良也是常见因素，内因子缺乏是关键，比如恶性贫血患者体内存在针对胃壁细胞或内因子的自身抗体，使得内因子生成减少或功能异常，维生素B12无法与内因子结合，进而影响吸收；胃大部切除术后，胃壁细胞数量减少，内因子分泌不足，也会造成维生素B12吸收障碍。此外，小肠疾病如小肠吸收不良综合征、克罗恩病等，会影响维生素B12在回肠末端的吸收。还有，某些药物如对氨基水杨酸、新霉素等可影响维生素B12的吸收。

叶酸缺乏同样会引发巨幼细胞贫血。摄入不足时，当饮食中新鲜蔬菜、水果摄入过少，尤其是长期酗酒者，常伴有叶酸摄入不足。需要量增加的情况也不少见，比如妊娠、哺乳期女性，胎儿生长发育及乳汁分泌需要大量叶酸；婴幼儿生长迅速，对叶酸的需求也增多；某些疾病如甲状腺功能亢进、慢性感染、恶性肿瘤等，会使机体对叶酸的需要量增加。吸收不良方面，小肠疾病如乳糜泻、热带口炎性腹泻等，会影响叶酸在小肠上部的吸收。另外，某些药物如甲氨蝶呤、苯妥英钠等可抑制二氢叶酸还原酶的活性，影响叶酸的代谢与利用。

除了维生素B12和叶酸缺乏外，一些遗传性因素如遗传性乳清酸尿症、Lesch - Nyhan综合征等，会导致DNA合成过程中相关酶的缺陷，影响DNA合成，从而引起巨幼细胞贫血。药物也可能导致获得性DNA合成障碍，如上述提到的甲氨蝶呤等抗代谢药物，以及某些抗肿瘤药物如阿糖胞苷等，干扰核酸代谢，引发巨幼细胞贫血。