thumb|Erytrocyty poddane hemolizie (po prawej) oraz niezhemolizowane (w środku i po lewej). Hemoliza (łac. haemolysis, z gr. = krew + = rozbicie, rozkład, uwolnienie) – przechodzenie hemoglobiny do osocza krwi wywołane zniszczeniem erytrocytów. Hemoliza może być spowodowana np. toksynami bakteryjnymi, jak również może występować w konflikcie serologicznym oraz chorobach związanych z nieprawidłową budową erytrocytów.
Hemolizę można spowodować również podaniem hipotonicznego płynu (o mniejszym stężeniu) drogą wlewu dożylnego (np. kroplówka). Żeby temu zapobiec, substancje podawane są do organizmu człowieka w roztworze 0,9% NaCl (soli fizjologicznej). Hemolizę krwinek (jako efekt uboczny) wywołują niektóre leki np. rybawiryna.
Objawami zespołu hemolitycznego w badaniach laboratoryjnych są: wzrost stężenia bilirubiny całkowitej w osoczu (>1 mg/dl) wzrost stężenia bilirubiny wolnej w osoczu (>0,5 mg/dl) urobilinogenuria (>5 mg/dobę) sterkobilinogenuria (>300 mg/dobę) wzrost stężenia LDH w osoczu wzrost stężenia wolnego żelaza w osoczu > 25 μmol/l haptoglobina w surowicy <0,5 g/dl.