I soggetti omozigoti recessivi presentano quantità notevolmente più alte di emoglobina patologica e il loro quadro clinico è il più grave, caratterizzato da numerose crisi di falcizzazione. I soggetti eterozigoti producono meno del 50% di HbS e sono poco sintomatici (leggera anemia e astenia), o addirittura possono non mostrare alcun sintomo: è il caso dei cosiddetti portatori del «"trait" falcemico».