原理
血流中的紅細胞，因胞膜表面的唾液所具有的負電荷等因素而互相排斥使細胞間距離約為25nm，故彼此分散懸浮而下沉緩慢。如血漿或紅細胞本身發生了改變，則可使血沉發生變化。目前已知影響血沉增快或減慢的主要因素有：
血漿因素
在正常情況下，紅細胞膜表現的唾液酸帶有負電荷形成zeta電位，使紅細胞互相排斥而保持懸浮穩定性，沉降很慢。但在病理情況下，血漿纖維蛋白原或球蛋白增多，緻使紅細胞zeat電位降低，彼此易于沾邊成缗錢狀，此種聚集的紅細胞團塊與血液接觸的總面積縮小，受到血漿的阻力減弱而使血沉加快，而白蛋白、糖蛋白等可使血沉減慢。此外血脂與血沉有關，膽固醇可使血沉加快，而卵磷脂可使血沉減慢。
紅細胞因素
正常情況下，紅細胞沉降力和血漿回流阻逆力大體平衡，血沉緩慢。如遇嚴重貧血，由于紅細胞減少總面積，承受血漿的阻逆力減小，因此血沉加快。反之，紅細胞增多症的血沉減慢。紅細胞形狀對血沉也有一定影響，紅細胞直徑愈大，厚度愈小，血沉愈快。而球形紅細胞不易形成缗錢狀，所以血沉緩慢。
血沉管位置因素
當血沉管垂直而立時，紅細胞所受阻逆力最大。當血沉管傾斜時，紅細胞多沿一側下降，而血漿在另一側上升，緻使血沉加快。
方法學評價
血沉測定的方法有多種，有魏氏法（Westergren法）、庫氏法（Coulter法、）、溫氏法（Wintobe-landsbrey法）、潘氏法。其差别在于抗凝劑、用血量、血沉管、觀察時間以及記錄結果方面不同。庫氏法每5分鐘記錄一海外僑胞結果，它除獲得1小時沉降結果外，還可以看到這段時間内沉降曲線，對結核病竈活動與否及預後判斷後有一定價值。Wintrobe–landsbery提出了貧血時血沉校正曲線，或消除貧血對血沉結果的影響。
潘氏法不需從靜脈采血，僅需指端血即可，但常受組織液混入的影響。上述各方法均有其優點、缺點，國際血液學标準化委員會推薦魏氏法為标準法，并對器材和操作方法做出了嚴格的規定，國外已有一次性使用的塑料血沉管及其附件高品供應，避免了乙肝病毒的交叉感染，同時還設計專用的自動化儀器，自動讀數并打印出結果。我國在1983年全國臨床檢驗方法學學術會議上推薦魏氏法作為參考方法。
血沉測定的儀器
專用于血沉測定的儀器有兩種：
一種是魏多法自動血沉測定儀或尖似儀器自動記錄後轉換成魏多法測定值；
另一種是zeta紅細胞比值測定，前者其取血、抗凝、裝入血沉管等步驟均與常規操作相同，隻是将聽管垂直立于具有自動計時裝置的血沉架之後，可于30，60，120分鐘時分别自動記錄其結果。
1972年Bull發明了Zetafuhe離心機來測定zeta紅細胞沉降率(ZSR)。将病人抗凝血注入特制血沉管中，置于特制的離心機内，以400r/min正反方向旋轉，每次45秒鐘，旋轉4次共3分鐘，在改變放置方向時的同時，能将沉降管自動作180度旋轉，促使紅細胞密集分散4次，借紅細胞自身重力向下呈Z形下降，闱取zeta紅細胞比積值，然後再行高速離心沉澱最真實的紅細胞比積值，用HCT除以ZCT即得ZSR值，據報道其參考範圍為0.4747±0.0285，ZSR增大代表血沉增快。但該法尚未得到公認。
ZSR測定的優點有不受年齡、性别、朊貧血及閉幕式驗條件的影響，篩選潛在性疾病的敏感性高，測定時間短等。
參考值
1.魏氏法
（1）<50歲：男性0～15mm/h，女性0～20mm/h。
（2）>50歲：男性0～20mm/h，女性0～30mm/h。
（3）>85歲：男性0～30mm/h，女性0～42mm/h。
（4）兒童：0～10mm/h
2.潘氏法：成人：男性0～10mm/h，女性0～12mm/h。
臨床意義
1．血沉增快在臨床上更為常見，魏氏法不論男女其血沉值達25mm/h時，為輕度增快；達50mm/h時為中度增快；大于50mm/h則為重度快。潘氏法不論男女血沉達20mm/h者均為增快。
（1）生理性增快：婦女月經血沉略增快，可能與子宮内膜破傷及出血有關，妊娠3個月以上血沉逐漸增快，可達30mm/h或更多，直到分娩後3周，如無并發症則逐漸恢複正常。其增快可能與生理性貧血、纖維蛋白原量逐漸增高、胎盤剝離、産傷等有關。60歲以上的高齡者因血漿纖維原蛋白量逐漸增高等，也常見血沉增快。
（2）病理性增快：
①各種炎症：細菌性急性炎症時，血中急性反應相物質（acutephase reactant）迅速增多，包括α1抗胰蛋白酶（α-antirypsin）、α2巨蛋白（α2-mactoglobulin）、C反應蛋白（c reactive protein）、肝珠蛋白(haptoglobin)、運鐵蛋白(transferrin)、纖維蛋白原(fibrinogen)等，主要因有釋放增多甚至制造加強所緻。以上成分或多或者少地均能促進紅細胞的缗線狀聚集，故炎症發生後2-3天即可見血沉增快。風濕熱的病理改變結締組織性炎病症，其活動期血沉增快。慢性炎症如結核病時，纖維蛋白原及免疫球蛋白含量增加，血沉蝗顯增快。臨床上最常用血沉來觀察結核病及風濕熱有無活動性及其動态變化。
②組織損傷及壞死：較大的手術創傷可導緻血沉增快，如無合并症，一般2-3周内恢複正常。心肌梗塞時常于發病後3-4天血沉增快，并持續1-3周，心絞痛時血沉正常，故可借血沉結果加以鑒别；組織損傷壞死等引起血沉增快的機理大體同時。
③惡性腫瘤：ESR加快可能與腫瘤細胞分泌糖蛋白（屬球蛋白）、腫瘤組織二壞死、繼發感染及惡液化氣質貧血等因素有并。良性腫瘤血沉多正常，故常用血沉作為惡性腫瘤及一般X線檢查等所不能查見的惡性腫瘤。對于惡性腫瘤病人增快的血沉，可因手術切除或化療放療較徹底而漸趨正常，複發或轉移時又見增快。
④各種原因導緻的高球蛋白血症（hyperglobuinemia）:亞急性感染性心内膜炎、黑熱病、系統性紅斑狼瘡等所緻的高球蛋白血症時，血沉常明顯增快略種原因引起的相對性球蛋白增高如慢性腎炎、肝硬化時血沉亦常增快。多發性骨髓瘤、巨球蛋白血症時，漿細胞的惡性增殖緻使血漿病理性球蛋白高達40-100g/L或更高，故血沉增快。巨球蛋白症病人，血漿中IgM增多，其血沉理應增快，但若IgM明顯增多而使血漿沾稠度增高即高沾綜合征時，反而抑制血沉，可得出一個正常甚至減慢的結果。
⑤貧血：輕度貧血對血沉尚無影響，若血紅蛋白低于90g/L時，血沉可因而增快，貧血越嚴重，血沉增快越明顯，乃因紅細胞數量稀少，下沉時受到的磨擦阻力減少等所緻。故明顯貧積壓病人作血沉檢查時應進行貧血因素的校正，而報告其校正後的結果。低色素性貧血，因紅細胞體積減小，内含血紅蛋白量不足而下沉緩慢；遺傳性球形細胞增多症、鐮形細胞性貧時，由于其形态學的改變不利于缗錢狀聚集，故其血沉結果均常降低。
⑥高膽固醇積壓症：特别是動脈粥樣硬化血膽固醇明顯增高者，血沉每見增快。
炎症時白細胞計數與血沉結合起來分析對輔助診斷及療效觀察更有益。白細胞的增高及其分類變化直接受細菌素、組織分解産生等影響，故變化出現早，對急性炎症的診斷、療效觀察更為重要，而血沉增快乃繼發于急性反應時相産物的增多，特别是受纖維蛋白原和球蛋白增高等影響，相對來說，出現較晚，故對觀察慢性炎症特别是判斷療效更有價值。鑒于血沉增快大多因血漿中蛋白質成分改變所引起，而這種改變一旦發生并不能迅速消除，因此複查血沉的間隔時間不宜太短，至少需一周。
2．血沉減慢意義較小，可因紅細胞數量明顯增多及纖維蛋白原含量嚴重減低所緻見于各種原因所緻的脫水血濃縮、真性紅細胞增多症和彌漫性血管内凝血等。
