يعاني المرضى الذين لديهم الأنيميا المنجلية من تكسر في شكل كريات الدم الحمراء لتصبح على شكل منجل.فهنا إن نخاع العظم يعمل على إنتاج خلايا دم جديدة لتعوض ما خسرته لكن هذه الآلية لا تجدي نفعا لتوقف المرض.وان شكل الخلايا الجديد يمثل عائقا لتنقل خلايا الدم إلى الجسم بطريقته الطبيعية مما يجعل خلايا الدم المنجلية تلتصق بجدار الأوعية الدموية.وهذا التكتل الناتج عن الالتصاق يمنع وصول الأوكسجين إلى الأنسجة السليمة في الجسم مما يؤدي إلى تأخر النمو الطبيعي للأطفال ويسبب أيضا ألم حاد في الجسم.
سبب الأنيميا المنجلية وراثي ويكمن في تغيير جين معين في الحمض النووي الرايبوزي وبالتالي إن هذا التغير الجيني يؤدي إلى تغير في قراءة هذه الجينات وتحويلها إلى حمض أميني آخر في الهيموغلوبين.