Ehrlich zajmował się również czerwonymi krwinkami od 1880 roku. Wykazał jądrzaste erytrocyty, zwłaszcza w anemii, którą podzielił na normoblasty, megaloblasty, mikroblasty i poikiloblasty. Znalazł komórki progenitorowe erytrocytów. Ehrlich stworzył podstawy do analizy anemii po tym, jak położył podwaliny pod systematykę białaczki, badając białe krwinki.
Do jego obowiązków w Charité należało badanie próbek krwi i moczu od pacjentów. W 1881 roku Ehrlich opublikował reakcję diazową, nową reakcję testową na mocz, dzięki której można odróżnić różne typy duru brzusznego od prostych chorób biegunkowych. Intensywność odczynu barwnego pozwalała przewidywać przebieg choroby. Zastosowany kolorowy roztwór nazywany jest odczynnikiem Ehrlicha.
Osiągnięciem Ehrlicha, ale i trudnością w jego dalszej karierze było to, że stworzył nowy obszar między chemią, biologią i medycyną. Duża część jego pracy została przyjęta z niezrozumieniem przez lekarzy, ponieważ wymagania chemiczne wykraczały daleko poza ich horyzont.