A hemocitopoese ocorre na medula óssea vermelha.

As células do sangue geralmente não se multiplicam na corrente sanguínea e, têm duração relativamente curta, são continuamente substituídas por células novas originadas da medula óssea vermelha, que é constituída por tecido mielóide. Os eritrócitos, granulócitos, monócitos e plaquetas são produzidas exclusivamente na medula óssea.
A medula óssea é encontrada no canal medular dos ossos longos e nas cavidades dos ossos esponjosos. Distinguem-se a medula óssea vermelha, hematógena, que deve sua cor à presença de numerosos eritrócitos em diversos estágios de maturação, e a medula óssea amarela, rica em células adiposas e não produz células sanguíneas.

A medula óssea vermelha, como todo tecido hemocitopoético, é constituída por células reticulares, associadas a fibras reticulares. Entre as células reticulares existe um número variável de macrófagos, células adiposas, células indiferenciadas e células precursoras dos eritrócitos, granulócitos, monócitos e plaquetas.

A medula apresenta microregiões onde predomina um tipo de glóbulo sanguíneo, em diversas fases de maturação. Estas microregiões se formam devido a estímulos diferentes recebidos pelas células indiferenciadas, através de substâncias produzidas localmente pelas células reticulares, macrófagos e, talvez, outras células. As substâncias referidas atuam sobre as células indiferenciadas estimulando-as a entrarem em mitose e seguirem um determinado caminho de diferenciação, para produzir apenas um tipo de glóbulo sanguíneo (granulócitos, monócitos e plaquetas). Para a formação das hemácias há necessidade de um fator hormonal produzido nos rins, a eritropoetina.

Quando atingem a maturação, as células sanguíneas atravessam a parde dos sinusóides e caem no seu interior, sendo levadas pelo sangue circulante. As células sanguíneas atravessam a parede sinusóidess e caem no seu interior, sendo levadas pelo sangue circulante. As células endoteliais destes capilares sinusóides são fenestradas e se apóiam em lâmina basal muito fina descontínua, o que facilita a passagem das células para a luz dos sinusióides.

As funções principais do tecido mielóide são a produção de glóbulos sanguíneos, o armazenamento do ferro e a produção de células indiferenciadas que, levadas pelo sangue, vão se estabelecer nos órgãos dos linfonóides. Estas células são precursoras dos linfócitos T e B e, por mitoses sucessivas, vão originar os linfócitos do sangue e da linfa.