Vitamine B12 gebrek komt voornamelijk voor bij malabsorptie (pernicieuze anemie, gastrectomie, achlorydie), bij oudere personen en bij vegetariërs. Dit manifesteert zich op min of meer lange termijn door ernstige neuromotorische en neurosensitieve problemen vergezeld van een macrocytaire anemie, een leukopenie met hypersegmentatie van de neutrofiele polynucleairen en een trombocytopenie.
Pernicieuze anemie is de voornaamste pathologie van het vitamine B12-metabolisme en wordt veroorzaakt door een gedaalde secretie van intrinsieke factor. Dikwijls worden er antistoffen tegen de intrinsieke factor gevonden wat er op wijst dat het om een auto-immuunziekte zou gaan.