Μεγαλοβλαστική αναιμία (megaloblastic anemia) ή μακροκυτταρική ονομάζεται η αναιμία που οφείλεται σε έλλειψη βιταμίνης Β12 (κοβαλαμίνη) ή βιταμίνης Β9 (φυλλικό οξύ) ως αποτέλεσμα μειωμένης πρόσληψης, κακής απορρόφησης ή αυξημένων αναγκών.
Αναλυτικότερα, με τον όρο μεγαλοβλαστική αναιμία περιγράφεται μία κατηγορία αναιμιών που χαρακτηρίζεται  από την παρουσία στο μυελό των οστών ερυθροβλαστών που εμφανίζουν ασυγχρονία στην ωρίμανση του πυρήνα σε σχέση με την ωρίμανση του κυτταροπλάσματος. Το αίτιο της διαταραγμένης ωρίμανσης του πυρήνα είναι η ελαττωματική σύνθεση του DNA που συνήθως οφείλεται σε έλλειψη των βιταμινών Β12 και φυλλικού οξέος. Λιγότερο συχνά ενοχοποιούνται διαταραχές του μεταβολισμού αυτών των βιταμινών ή άλλης αιτίας διαταραχές της σύνθεσης του DNA όπως για παράδειγμα στην οροτική οξυουρία.
Η αναιμία, λόγω έλλειψης Β12 και φυλλικού οξέος είναι μακροκυτταρική με τιμές MCV μεγαλύτερες από 95 fl, ενώ σε σοβαρές περιπτώσεις αναιμίας η τιμή του MCV ανέρχεται στα 120-140 fl. Τα ερυθρά αιμοσφαίρια παρουσιάζουν χαρακτηριστική μακρο-οβάλ μορφολογία. Τα δικτυοερυθροκύτταρα είναι ελαττωμένα, ενώ σε σοβαρές περιπτώσεις συνυπάρχει μείωση του αριθμού των λευκών αιμοσφαιρίων και των αιμοπεταλίων.
Η μεγαλοβλαστική αναιμία εκδηλώνεται με τα γενικά συμπτώματα της αναιμίας που προαναφέρθηκαν και επί πλέον με γαστρεντερικές και νευρολογικές διαταραχές.
Οι ημερήσιες ανάγκες σε βιταμίνη Β12 είναι μόλις 1 έως 2 μ.γρ. και σε φυλλικό οξύ 100 έως 200 μ.γρ. που καλύπτονται εύκολα με τη συνήθη διατροφή.
Η θεραπεία των μεγαλοβλαστικών αναιμιών είναι διαιτητική και φαρμακευτική. Τροφή πλούσια σε βιταμίνη Β12 είναι το συκώτι και τροφές πλούσιες σε φυλλικό οξύ είναι το συκώτι, το γάλα, τα δημητριακά, η σόγια, τα λαχανικά (μπάμιες, μπιζέλια, πράσα) και τα φρούτα (αβοκάντο, ανανάς, πορτοκάλι, φράουλα).
Περίπτωση κακής απορρόφησης των βιταμινών αυτών στο έντερο αντιμετωπίζεται με την παρεντερική χορήγησή τους.