A grande demanda por sangue nos serviços de saúde e a sua falta nos serviços de hemoterapia tem se tornado grave problema de saúde pública. A doação de sangue deve ser voluntária e altruísta e a doação de repetição é a forma em que há melhor qualidade do sangue coletado, devendo ser motivada para que os doadores compareçam aos serviços para manutenção dos estoques reguladores. Este estudo de delineamento transversal e de coorte teve por objetivo analisar as principais características sociodemográficas, fatores que interferem no retorno de primodoadores aos serviços para uma nova doação e a prevalência das causas de inaptidão. Os dados foram obtidos do Banco de Dados do Hemonúcleo de Apucarana e do Sistema Estadual de Controle Hemoterápico do Paraná – SHTWEB e analisados pelo programa SPSS, versão 19. Foram analisados 8.299 primodoadores que entraram no Hemonúcleo de Apucarana (PR), no período de 2005 a 2009 e foram acompanhados no período de 2005 a junho de 2011. Do total de primodoadores 35,6% foram considerados inaptos. As principais prevalências das causas de inaptidão temporária foram anemia/hematócrito baixo (10,4%), contato sexual com parceiro(a) não fixo(a) (7,1%), autoexclusão (4,7%), inacessibilidade de veias e ou fluxo insuficiente (3,4%), exclusão médica (3,1%), hipertensão (2,6%) e hipotensão (1,3%). No sexo feminino, prevaleceram anemia/hematócrito baixo e a hipotensão; e no sexo masculino, predominaram condições de risco por comportamento sexual e hipertensão. No seguimento, 41,5% do total da coorte retornaram ao serviço para outra doação, dentre os aptos 50% retornaram e dentre os temporariamente inaptos, 26,1%; doadores com Rh negativo e doadores com idade menor de 19 anos retornaram mais rapidamente ao serviço. Também retornaram mais rapidamente aqueles que haviam sido considerados temporariamente inaptos por hipotensão. Os principais fatores impeditivos do retorno foram a idade mais avançada e a procedência mais distante. Os primodoadores aptos apresentaram maior risco proporcional de retorno e dentre as causas de inaptidão a hipotensão, seguida de doadores que apresentaram comportamento de risco para o vírus da imunodeficiência humana. Este estudo mostrou diminuição significativa de primodoadores que retornam ao serviço para outras doações e identificou grupos com maior frequência de retorno. Estratégias devem ser direcionadas a estes grupos no sentido de torná-los fidelizados aos serviços. A triagem clínica e os trabalhos educativos são fundamentais para que as informações repassadas ao doador contribuam para o seu retorno para outras doações.