α-地中海贫血属常染色体不完全显性遗传。α-珠蛋白基因位于16 号染色体短臂(16P13.33～p13.11～pter)，总长约29kb，包含7 个连锁的α 类基因或假基因。
1.α-基因缺失 每条染色体上各有一对控制合成α-链的α-基因，因此每个细胞内有4 个α-基因，可发生不同程度(1～4 个)基因异常：
(1)α+-地贫(α2 地贫)：若其中一条染色体上缺失一个α-基因组，则受控的α-链的合成部分受抑制，称为α+-地贫(α2 地贫)。
(2)α-地贫(或α1 地贫)：若一条染色体上2 个α-基因缺失，则受此两个仅基因控制的α-链合成受完全抑制，称为α-地贫(或α1 地贫)。
(3)Hb-H 病(或中间型α-地贫)：若一对染色体上4 个α-基因中缺失3 个(基因型为αo/α+地贫杂合子)，α-链合成大部分受抑制，称为Hb-H 病(或中间型α-地贫)。
(4)Hb-Barts 胎儿水肿综合征(Hb Bart’s hydrops fetalis)：若一对染色体上4 个α-基因全部缺失(基因型为αo/αo 地贫纯合子)，则α-链合成完全受抑制，称为Hb-Barts 胎儿水肿综合征(Hb Bart’s hydrops fetalis)。缺失又可分为左侧缺失(L 型，缺少一个包括α2 基因在内的4.2kb 片段)或右侧缺失(R 型缺失包括部分α1 和部分α2 基因在内的3.7kb 片段)。
2.α-基因功能缺陷 此外尚有非缺失型α-地贫，是由于α-基因核苷酸的“点突变”致基因功能缺陷。我国较常见的有3 种：
(1)α Constant Spring(αcs)：为α2 基因终止密码突变，使α 链延长为172个氨基酸，这种突变基因转录的mRNA 不稳定，导致α 链合成障碍。
(2)α Quong Sze：为α2 基因第125 密码子CTG(亮氨酸)突变为CCG(脯氨酸)，是一种高度不稳定的α 珠蛋白，阻碍α1β1 二聚体的形成，从而影响四聚体的合成。
(3)多聚腺苷酸(Poly A)信号突变：α1 基因3′的添加信号由AATAAA 突变为AATAAG，使成熟的mRNA 减少，而致α 链合成减少。广东、广西及四川等地的α-地贫中，非缺失型占35%～60%，余为缺失型。