本病的血栓發生率約為11%~25%，機制不詳。血栓形成事件較出血事件為重。動脈血栓多于靜脈血栓，血栓可累及大動脈。可發生腹腔血栓事件、紅斑性肢痛和一過性神經事件等。可能的機制有
①促凝性循環因子的作用，如活化的血小板產生不穩定的因子-血栓素，引起血小板強烈聚集及釋放反應，形成微血管栓塞，進一步發展為血栓形成。
②血小板的作用：通過對紅斑性肢痛癥的組織學研究發現該病存在富含vWF和少量纖維蛋白的血小板為主的動脈微血栓，以及本病對阿司匹林高度敏感表明血小板在血栓形成中具有重要作用，然而，僅僅控制血小板數量并不足以防止大多數血栓并發癥。
③血小板受體和血小板活化：血小板的止血反應與血小板表面受體的數量和質量相關，MPD時存在多種血小板膜蛋白和受體異常，如GPIIb/IIIa、GPIb、GPIV、GPVI、腎上腺素受體、TPO受體cMPL等。有研究表明血小板糖蛋白多態性與血栓形成相關；另外，本病患者血小板活性增加，如P-選擇素、血小板反應蛋白和活化的纖維蛋白原受體GPIIb/IIIa表達增加，并與血栓形成有不同程度的相關性；血小板活化特征還包括與促凝活性相關的血小板微粒的形成；血小板活化的精確機制尚不清楚，可能由于患者存在脂氧合酶缺乏，增加內過氧化物TXA2產生效率，或是由于JAK2激活性突變、異常HCT的作用、湍流或TPO水平增加等。
④血小板與白細胞和內皮細胞的相互作用：測定ET患者的中性粒細胞、內皮損傷（TM和vWF抗原）、凝血酶活化的標志物水平（TAT復合物、F1+2和D-二聚體）結果表明，與對照組相比本病存在中性粒細胞活化、內皮損傷和高凝。 ET患者VEGF水平增加，使內皮活化增加。活化的白細胞通過顆粒內容物釋放，與血小板聚集而促進血液凝固。有微血管血栓事件者其血小板-白細胞聚集百分率增加，這種聚集在觸發單核細胞TF表達以及超氧化陰離子和炎性細胞釋放引起的內皮活化和損傷中具有致病作用；同時這種聚集還與活化指標CD11b和 CD62P的表達相關。另外，血小板上CD62P和中性粒細胞上的P-選擇素糖蛋白配體-1結合而形成一種粘附鏈，并隨著CD11b與血小板GPIb或結合于血小板GPIIb/IIIa上的纖維蛋白原的結合而形成更穩固的黏附。
⑤紅細胞壓積的作用：HCT是體外全血粘度的主要指標，但在體內血流動力和動脈氧合也對流變學有影響。HCT可以影響血小板活化和血小板與白細胞和血管壁的作用機會，其增加將造成血漿/血小板區域縮小，進一步加劇促凝效應。