Tutte le beta-talassemie possono presentare globuli rossi anomali; attraverso l'analisi del DNA è possibile ricostruire una storia familiare. Questo test è utilizzato per indagare delezioni e le mutazioni nei geni produttori di alfa e beta globina. Studi di famiglia possono essere condotti per valutare lo stato di portatore e il tipo di mutazioni presenti in altri membri della famiglia. Il test del DNA non è di routine, ma può aiutare a diagnosticare la talassemia e determinare lo stato di portatore. Nella maggior parte dei casi il medico curante utilizza una prediagnosi clinica per valutare i sintomi dell'anemia: affaticamento, mancanza di respiro e scarsa tolleranza allo sforzo. Ulteriori analisi genetiche possono includere la cromatografia liquida ad alta prestazione quando l'elettroforesi di routine potrebbe rivelarsi difficile.