Het Barcroft-fenomeen is een fysiologisch fenomeen dat bestaat uit een toename van het gehalte aan rode bloedcellen en hemoglobine in het bloed onder omstandigheden van hypoxie (zuurstofgebrek). Dit is een compenserende reactie van het lichaam gericht op het verbeteren van de toevoer van zuurstof naar weefsels als daar een tekort aan is.
Het fenomeen werd voor het eerst beschreven door de Britse fysioloog Joseph Barcroft in 1925. Hij ontdekte dat mensen en dieren op grote hoogte in bergen met een verminderde partiële zuurstofdruk een significante toename van het aantal rode bloedcellen en hemoglobine ervoeren vergeleken met die op zeeniveau.
Het mechanisme van het Barcroft-fenomeen is dat de nieren onder omstandigheden van hypoxie meer erytropoëtine beginnen te produceren, een hormoon dat de hematopoëse in het rode beenmerg stimuleert. Dit leidt tot een verhoogde rijping van rode bloedcellen, waardoor hun aantal toeneemt. Er is ook een toename van het hemoglobinegehalte in elke rode bloedcel.
Het Barcroft-fenomeen is dus een belangrijk aanpassingsmechanisme dat het lichaam in staat stelt de zuurstoftoevoer naar weefsels te handhaven onder ongunstige omstandigheden van zuurstofgebrek. Het is van groot belang voor het overleven op grote hoogte en bij sommige ziekten die gepaard gaan met hypoxie.