தலசீமியா மரபணு குறைபாட்டால் உருவாகும் இரத்தம் சார்ந்த நோயாகும். இதில் எலும்பு மஜ்ஜையானது போதுமான அளவில் ஆரோக்கியமான இரத்த சிவப்பணுக்களை உருவாக்குவதில்லை. இந்த இரத்தச்சிவப்பணுக்களின் ஆயுட்காலமும் குறைவு. இது மரபுவழி வரும் நோயாகும் . அதாவது பெற்றோரிடமிருந்து மரபணுக்கள் மூலம் குழந்தைகளுக்கு வரும் நோயாகும்.
ஹீமோகுளோபினை உருவாக்கும் குளோபின் புரதச்சங்கிலித் தொகுப்பில் ஏற்படும் மரபணுகுறைபாட்டினால் தலசீமியா உண்டாகிறது. ஹீமோகுளோபின் என்பது இரத்த சிவப்பணுக்களில் உள்ள இரும்புச்சத்து மிக்க புரதமாகும். இது உடலின் அனைத்து பாகங்களுக்கும் ஆக்சிஜனை எடுத்து செல்கிறது. மேலும் கார்பன்டைஆக்ஸைடை உடலின் மற்ற பாகங்களிலிருந்து நுரையீரலுக்கு எடுத்து செல்கிறது. குளோபின் சங்கிலித்தொகுப்பில் ஏற்படும் குறைபாடு அசாதாரண ஹீமோகுளோபினை உருவாக்கி இரத்தசோகையை ஏற்படுத்தும். இரத்தசோகை தலசீமியாவின் முக்கிய அறிகுறியாகும். தலசீமியா ஆண், பெண் இருபாலரையும் பாதிக்கும். தலசீமியா பெரும்பாலும் இத்தாலி, கிரேக்கம், மத்திய கிழக்கு நாடுகள், ஆசியா மற்றும் ஆப்பிரிக்க வம்சாவளி மக்களிடையே காணப்படுகிறது. தீவிரமான வகை தலசீமியாக்களை குழந்தைப் பருவத்திலேயே கண்டறியலாம்.