Sono note diverse centinaia di mutazioni del gene della G6PD, che possono determinare o una minore sintesi della proteina o, più frequentemente, la sintesi di un enzima instabile o meno affine per il suo substrato. La maggior parte di queste varianti non causa disturbi degni di rilievo eccetto le già menzionate G6PD− e G6PD-Mediterranea. In seguito alla traduzione di queste due varianti del gene si produce una proteina mal ripiegata, maggiormente suscettibile alla degradazione proteolitica; la loro emivita risulta dunque inferiore se confrontate con la variante normale più comune, la G6PD B. Dal momento che i globuli rossi maturi, in quanto privi di nucleo, non possono sintetizzare nuove proteine, l'attività delle varianti G6PD− e G6PD-Mediterranea, in partenza deficitaria, si riduce rapidamente con l'invecchiamento degli eritrociti, raggiungendo livelli inadeguati a proteggerli dallo stress ossidativo; per questa ragione, i globuli rossi più vecchi sono più suscettibili all'emolisi rispetto alle emazie più giovani.