1.  ระบบประสาท

ธาตุเหล็กจะถูกสะสมในร่างกาย ตั้งแต่เป็นทารกอยู่ในครรภ์มารดาจนถึงผู้ใหญ่ ผลเสียของการขาดธาตุเหล็กจะมากน้อย ขึ้นอยู่กับระยะเวลาที่ขาดธาตุเหล็ก

• ภาวะขาดธาตุเหล็กและพัฒนาการทางสมอง

ผลเสียของการขาดธาตุเหล็กจะมีผลต่อการเจริญเติบโตของสมองมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับเวลาที่เริ่มขาดธาตุเหล็ก ระยะเวลา และจำนวนของธาตุเหล็กที่ขาด โดยปกติแล้วหลังจากทารกคลอด เนื้อสมองยังมีการเจริญเติบโตเพิ่มขึ้นอีก โดยเฉพาะส่วนของสมองส่วนหลัง ซึ่งจะเพิ่มขึ้นชัดเจนกว่าส่วนอื่นๆของสมองจนถึงอายุ 8 เดือน โดยจำนวนเซลล์ของสมองจะมากเท่ากับผู้ใหญ่เมื่ออายุ 15 เดือน

การขาดธาตุเหล็กตั้งแต่อยู่ในครรภ์หรือในเด็กทารกแรกเกิดจนอายุครบ 2 ปี พบว่าธาตุเหล็กมีความสำคัญต่อพัฒนาการและการเรียนรู้ ภาวะโลหิตจางที่เกิดจากการขาดธาตุเหล็กในช่วงวัยนี้ จะส่งผลเสียต่อศักยภาพการเรียนรู้อย่างถาวร เด็กเล็กที่มีภาวะโลหิตจางที่เกิดจากการขาดธาตุเหล็กมีพัฒนาการช้ากว่าเด็กปกติ เด็กวัยเรียนที่ขาดธาตุเหล็ก มีไอคิวต่ำกว่าเด็กที่ไม่ขาดธาตุเหล็ก และการรักษาด้วยธาตุเหล็กอาจไม่ทำให้พัฒนาการกลับมาเป็นปกติ ดังนั้นจึงควรป้องกันไม่ให้เด็กไทยขาดธาตุเหล็กด้วยการเสริมธาตุเหล็กตั้งแต่ยังเล็ก

• ภาวะขาดธาตุเหล็กมีผลต่อพฤติกรรมเด็ก เช่น อารมณ์หงุดหงิด ตกใจง่าย เซื่องซึม ไม่ฉับไว
• ภาวะขาดธาตุเหล็กอย่างรุนแรง ทำให้เกิดการรับรสผิดปกติ อยากกินสิ่งที่มิใช่อาหาร เช่น ผู้ป่วยบางรายมีประวัติกินดินเหนียว บางรายกินน้ำแข็งตลอดเวลา ซึ่งเดิมไม่เคยทำมาก่อน บางคนกินแป้ง ฝุ่น ดิน เส้นผม เป็นเหตุให้ได้รับสารพิษอื่นแทรกซ้อน เช่น ตะกั่ว เป็นต้น

2.     การเจริญเติบโตของเซลล์ต่างๆ ภาวะขาดธาตุเหล็กทำให้การเจริญเติบโตของเซลล์ต่างๆไม่ดี ได้แก่

• เซลล์เม็ดเลือดแดง มีฮีโมโกลบินลดลง มีการนำและสะสมออกซิเจนลดลง ทำให้ซีด อ่อนล้าง่าย
• เซลล์เยื่อบุทางเดินอาหาร ภาวะขาดธาตุเหล็กรุนแรง อาจทำให้ลิ้นเลี่ยน เยื่อบุหลอดอาหาร กระเพาะอาหาร ลำไส้เรียบบาง ทำให้น้ำย่อยลดลง การย่อยและการดูดซึมอาหารลดลง
• การเจริญเติบโตช้าลง

3.   ความสามารถในการทำงานของกล้ามเนื้อลดลง เนื่องจากภาวะขาดธาตุเหล็กทำให้ไมโอโกลบินลดลง