I fenomeni di emolisi intravascolare iniziano da due a tre giorni dopo l'esposizione a ossidanti. Il prodotto del catabolismo dell'emoglobina è la bilirubina, che ad alte concentrazioni nel sangue (iperbilirubinemia) dà luogo ad ittero. L'episodio emolitico è solitamente autolimitante, dal momento che riguarda esclusivamente i globuli rossi più vecchi in quanto hanno una riserva di GSH più scarsa degli eritrociti più giovani. Al termine della fase emolitica è spesso presente una marcata reticolocitosi. Dal momento che gli episodi emolitici legati alla G6PD carenza sono discontinui, sono assenti la gran parte dei segni e delle manifestazioni legate ad altre anemie emolitiche croniche (splenomegalia, colelitiasi ecc.).