Czerwone krwinki mają otoczkę zbudowaną z cząsteczek białkowych i cukrowych, które są rozpoznawane przez przeciwciała w innych komórkach, zależnie od ich składu, ale cząsteczki są podstawą grup krwi zakodowanych w chromosomie nr 9. Geny, które kodują poszczególne grupy krwi, pozwalają na odróżnienie, czy osoba ma grupę krwi A, B, AB, czy 0. Cząsteczki grupy ABO znajdują się we wszystkich komórkach organizmu, cząsteczki grupy Rh – wyłącznie w krwinkach czerwonych.
Osoby z grupą krwi A mają gen A. Może on występować jako AA (kopia genu A od obojga rodziców) lub jako A0 (gen A od jednego z rodziców, gen 0 od drugiego). Podobnie dziedziczy się białka i cukry związane z grupą krwi B – mamy tu do czynienia albo z kombinacją BB, albo BO. Osoby z grupą AB posiadają gen A i gen B, ale osoby z grupą 0 nie mają ani A, ani B. W ten sposób możemy wyjaśnić, dlaczego dwie osoby z grupą krwi B miewają dzieci z grupą krwi 0: rodzice na poziomie genetycznym mają geny B i 0, i oboje przekazują dziecku gen 0.
Częstość występowania grup krwi zależy od grupy etnicznej i rasy. 40% Polaków ma grupę A, 19% – grupę B, 9% – grupę AB, a pozostałe 32% – grupę 0.
Poza grupami antygenowymi ABO i Rh istnieją jeszcze dwadzieścia trzy inne grupy rozpoznawania krwinek czerwonych. Ich niezgodność podczas transfuzji krwi może spowodować poważne powikłania lub śmierć. Mają one także duże znaczenie podczas przeszczepów narządów i szpiku kostnego. Jeżeli zachodzi konflikt serologiczny między matką a płodem i nie jest on odpowiednio leczony, to może dojść do poważnej anemii u noworodka lub nawet do jego śmierci. Dzieje się tak zarówno w przypadku systemu Rh, jak i systemu ABO.