La fixation du ligand EPO sur son récepteur entraîne un changement de conformation de ce dernier et un rapprochement des deux molécules du récepteur (homodimérisation). Ceci induit la phosphorylation des deux Janus kinases 2 (JAK2, une tyrosine kinase) ainsi que celle des tyrosines du récepteur de l’EPO. Cela permet la fixation du facteur de transcription STAT5, qui est à son tour phosphorylé par JAK2. Le facteur de transcription STAT5, sous forme phosphorylée, va se dimériser, migrer vers le noyau et agir sur la transcription.