Resulta cuando se reduce la capacidad de transporte de oxígeno de la sangre (como sucede en la hemorragia, anemia y venenos que alteran la hemoglobina). Así, en la anemia intensa, la tensión de oxígeno de la sangre puede ser normal, pero la cantidad por 100 c.c. de sangre puede estar muy reducida. El óxido de carbono motiva una anoxia anémica porque se combina con la hemoglobina impidiendo que lo haga el oxígeno, puesto que la combinación de la hemoglobina con el óxido de carbono es más estable; no obstante, este último se va eliminando lentamente del torrente circulatorio si se respira aire rico en oxígeno y exento de óxido de carbono.