Alpha-teratopia disebabkan oleh sintesis hemoglobin yang tidak memadai akibat mutasi atau penghapusan gen protein alfa-bead, yang membentuk hemoglobin. Sebagian besar kasus thalassaemia alfa disebabkan oleh penghapusan gen alfa, dengan beberapa disebabkan oleh mutasi titik. Gen alfa terletak pada kromosom 16 dan ada dua gen alfa pada setiap kromosom, jadi ada empat gen alfa dalam sepasang kromosom 16. Jumlah penghapusan atau mutasi gen alfa pada satu kromosom dapat digunakan untuk mengklasifikasikan defisiensi gen alfa ke dalam dua keadaan: jika hanya satu gen alfa yang hilang atau bermutasi pada kromosom dan gen alfa lainnya normal, sintesis rantai alfa ditekan sebagian dan kondisinya disebut alpha + paucity; jika kedua gen alfa pada kromosom hilang atau cacat, kondisinya disebut alpha0 paucity. Jika kedua kromosom hilang atau cacat, maka disebut α0 thalassemia. 1. Displasia α berat adalah keadaan sindromik murni dari displasia α0 (kedua kromosom berada dalam keadaan α0), yaitu keempat gen α-zymoglobin hilang atau cacat, mengakibatkan tidak adanya produksi rantai α, dan oleh karena itu sintesis HbA, HbA2 dan HbF, yang mengandung rantai α, berkurang. Pasien tidak dapat mensintesis hemoglobin janin selama kehidupan janin dan sebagai gantinya menghasilkan sejumlah besar γ4 (Hb Bart), yang memiliki afinitas yang sangat tinggi untuk oksigen, menyebabkan hipoksia jaringan dan mengakibatkan sindrom oedema janin. Hb Bart’s adalah keadaan heterozigot (yaitu satu kromosom adalah α+ dan yang lainnya adalah α0) dari α0 dan α+. Dapat dilihat bahwa dalam kasus ini, ada tiga gen globin α yang hilang atau cacat, hanya menyisakan satu gen α normal, dan pasien hanya mampu mensintesis sejumlah kecil rantai α, dengan kelebihan rantai β mensintesis HbH (β4). HbH memiliki afinitas yang tinggi terhadap oksigen dan merupakan hemoglobin yang tidak stabil, yang dapat dengan mudah mengalami degenerasi dan mengendap di dalam sel darah merah membentuk badan inklusi, menyebabkan kekakuan membran sel darah merah dan membuat sel darah merah mudah dihancurkan dan ditelan. Hal ini sering dimanifestasikan secara klinis sebagai anemia sedang atau berat. 3. Penipisan alfa ringan adalah penipisan alfa+ murni (yaitu kedua kromosom adalah alfa+) atau penipisan alfa0 heterozigot (yaitu satu kromosom normal dan yang lainnya adalah alfa0), keduanya memiliki 2 gen globin alfa yang hilang atau cacat dan dua gen alfa lainnya normal, sehingga ada sejumlah besar sintesis rantai alfa dan perubahan patofisiologisnya ringan. Pasien sering hadir secara klinis dengan anemia ringan. 4. Tipe istirahat dari α-displasia adalah keadaan heterozigot α+-displasia (yaitu satu kromosom normal dan yang lainnya α+), yang hanya memiliki satu delesi atau defek gen α dan sintesis rantai α yang sedikit berkurang. Penderita umumnya tidak menunjukkan gejala klinis.