La hemoglobina anormal tipo S ocasiona una anemia hemolítica que se conoce como anemia de células falciformes o drepanocítica. Es una enfermedad congénita crónica que afecta a la población afroamericana. La hemoglobina S es soluble cuando está oxigenada, pero cuando se priva del oxígeno, se polimeriza dentro de los glóbulos rojos, alterando su forma como una hoja de hoz o medialuna. El aspecto característico de los eritrocitos se puede apreciar en otras hemoglinopatías raras, como HBI-Hb Bart-HbC Harlem, las pruebas positivas se deben confirmar con electroforesis de Hb. La detección de células falciformes apoya el diagnóstico de anemia drepanocítica.