As hemácias falciformes não atravessam com facilidade os vasos sanguíneos e tendem a se agregar, formando grumos que obstruem os vasos sanguíneos. Essa situação priva os órgãos do corpo de oxigênio suficiente e causa dor (p. ex., nos ossos e no abdome), infecções graves e dano orgânico, sobretudo nos pulmões, no encéfalo, no baço e nos rins.