L'ematologia studia il sangue, gli organi coinvolti nella produzione del sangue (midollo osseo, milza, linfoghiandole) e le malattie del sangue. Le malattie del sangue che colpiscono i bambini riguardano le particelle del sangue (globuli rossi, globuli bianchi e piastrine) ed i difetti della coagulazione (solidificazione del sangue). Non esistono differenze sostanziali nel modo in cui queste malattie si manifestano nei bambini e negli adulti, fatta eccezione per le anemie e le leucemie. Un bambino anemico, presenta un valore di emoglobina (la proteina che trasporta l'ossigeno nel sangue) inferiore alla norma. Ciò provoca pallore e, nel caso delle anemie dette emolitiche (in cui si ha un'aumentata distruzione dei globuli rossi), anche ittero (colorazione gialla di pelle ed occhi). I bambini anemici si affaticano facilmente, presentano un aumento della frequenza cardiaca e del respiro, hanno scarso appetito e, spesso, si mostrano distratti ed irritabili. Le cause della malattia possono essere varie e ne esistono anche alcune forme genetiche (ad esempio l'anemia mediterranea), che si manifestano già nei neonati e che, spesso, conferiscono al bambino che ne è affetto malformazioni somatiche (cioè dell'aspetto). Altre forme di anemia sono la conseguenza dell'incompatibilità materno-fetale di gruppo sanguigno AB0 o del fattore Rh e/o di eventuali complicanze ostetriche (distacco della placenta, ad esempio) o di emorragie interne. I bambini pretermine (che, cioè, sono nati prima dei nove mesi) sono particolarmente a rischio per la cosiddetta anemia da deficit da vitamine E. Questa forma di anemia colpisce soprattutto i bambini che alla nascita hanno un peso inferiore a 1,5 kg ed è caratterizzata da una diminuzione del livello di vitamina E nel sangue, associata ad un aumento delle piastrine e ad una diminuzione dei globuli rossi. Le leucemie sono tumori del sangue: i globuli bianchi "impazziscono" ed incominciano a riprodursi in modo incontrollato, infiltrando il midollo osseo ed altri tessuti (linfonodi, milza, fegato, ecc.).