סוג הדם של בני אדם הוא עניין תורשתי, כלומר, הוא נקבע על פי סוג הדם של ההורים. סוג הדם מתבטא בהתאם לסמנים סוכריים הנקראים אנטיגנים. אנטיגן הוא מולקולה המעוררת תגובה חיסונית שגורמת ליצירת נוגדנים. האנטיגנים הנמצאים על פני כדוריות הדם האדומות מתחלקים ל3 קבוצות A ,B ו-O. אדם, שעל גבי כדוריות הדם שלו קיים אנטיגן מסוג A ובפלזמה קיים נוגדן נגד אנטיגן מסוג B, הוא בעל סוג דם A. אדם בעל סוג דם A הוא ללא נוגדנים נגד הסוג שלו. לעומת זאת, אדם שעל גבי כדוריות הדם שלו קיים אנטיגן מסוג B ובפלזמה קיים נוגדן נגד אנטיגן מסוג A הוא בעל סוג דם B.
אדם שעל גבי כדוריות הדם שלו קיימים שני האנטיגנים A ו-B, אך בפלזמה לא קיימים הנוגדנים שלהם, הוא בעל סוג דם AB. ואחרון, אדם שאין אף אנטיגן על גבי כדוריות הדם שלו, אבל בפלזמה קיימים שני הנוגדנים של האנטיגנים A ו-B, הוא בעל סוג דם O.
במקרה שאדם מאבד דם וזקוק לעירוי הוא חייב לקבל תרומה מאדם שעל כדוריות הדם שלו אין אנטיגנים שלמקבל יש נוגדנים נגדם. למשל, לאדם בעל סוג דם AB יש אנטיגנים מסוג A ומסוג B. מי שיש לו נוגדנים ל A ול B לא יכול לקבל תרומה מאדם זה. כלומר סוג דם היחיד שיכול לקבל דם כתרומה מאדם עם דם מסוג AB הוא אדם עם סוג דם AB.
אדם בעל סוג דם O הוא ללא כל אנטיגן על כדוריות הדם שלו, ולכן, זו הסיבה שבעלי סוג דם O יכולים לתרום לכולם. אך מכיוון שיש להם את הנוגדנים ל A ו ל B הם יכולים לקבל רק מתורמים בעלי סוג דם O. לעומתו, בעלי סוג דם AB יכולים לקבל דם מכולם כי אין להם נוגדים ל A או נוגדנים ל B.
לסיכום אדם בעל סוג דם AB יכול לקבל תרומות דם מכל סוגי הדם האחרים (ולכן נקרא "מקבל אוניברסלי"), ואדם בעל סוג דם O יכול לתרום לכל סוגי הדם האחרים (ולכן נקרא "תורם אוניברסלי").
בעת תרומה נוצר תהליך צימות של נוגדנים מהדם של המקבל, הנקשרים לדם מהתורם. אם אדם יקבל דם שלא מתאים לו, הדבר עלול לגרום לקרישי דם בכלי הדם. קרישי דם עלולים לגרום לשבץ, התקף לב ואף למוות.
לשאלה, מדוע יש סוגי דם שונים, אין תשובה ברורה. אך ידוע לחוקרים כי סוגים שונים של דם מהווים פוטנציאל לסוגים שונים מחלות. כך לדוגמא, מחקרים מראים כי דם מסוג A מרמז על סיכון גבוה יותר לחלות בכמה סוגים של סרטן, כגון זנים מסוימים של סרטן הלבלב ולוקמיה, כמו גם סיכוי רב יותר לחלות באבעבועות שחורות, מחלות לב ומלריה. לעומת זאת, לאנשים עם דם מסוג O, יש סיכוי גבוה יותר לפתח אולקוס. הסבר אפשרי אחד הוא שיש שוירוסים מסוימים נקשרים טוב יותר לאנטיגנים מסוימים. הסבר אחר מרמז כי לתאים חיסוניים קל יותר לזהות תאי דם נגועים מסוג O מאשר תאי דם נגועים מסוגים אחרים .
במחקר שפורסם ביום 10.6.2019, בכתב העת Nature Microbiology, חוקרים מאוניברסיטת קולומביה הבריטית מפרטים כי גילו חיידקים במעיים אנושיים שמייצרים שני אנזימים המפרקים ביעילות את האנטיגנים של סוג הדם A מה שהופך אותו לסוג O. צוות החוקרים מתכנן לבצע מחקרים נוספים על מנת להבטיח שהתהליך מסיר את כל אנטיגנים הדם. אם כן, כמות הדם לתרומה כמעט תוכפל הודות לחיידקי המעיים שלנו.
