يُنتج نخاع العظم كريات دم الحمراء التي تلتحق في الدورة الدموية عبر الاوعية حيث تنقل الغذاء والأكسجين إلى مختلف أنحاء الجسم.. تكمن المشكلة في حالة الانيميا المنجلية ان تلك الكريات غير طبيعية في شكلها وتكوينها نتيجة لخلل في تكوين الهيموجلوبين (خضاب الدم) وفي كميته أيضا. فتأخذ الخلايا شكل المنجل وتصبح قابلة إلى التكسر وتتحلل بعد فترة قصيرة من إنتاجها وقد تعيق مرور الدم خلال الشعيرات الدموية فتسبب آلام مبرحة في اجزاء مختلفة من الجسم خاصة في العظام كعظام الاطرف والمفاصل والظهر. وفي بعض الحالات الحرجة قد تسد كريات الدم الحمراء المنجلية ايا من الاوعية الدموية المغذية للرئتين او المخ حيث تسبب مضاعفات خطيرة. مع ازدياد انحلال كريات الدم الحمراء يظهر فقر الدم مع ارتفاع مستوى المادة الصفراء ولذلك فكثير من المصابين تكون بشرتهم وعيونهم صفراء اللون وهذا ما يعرف باليرقان. هناك عوامل تزيد من شدة الحالة عند المرضى المصابين بفقر الدم المنجلي اهمها نقص الاكسجين "وذلك عند الصعود الى المرتفعات الشاهقة"، الجفاف نتيجة لعدم تناول كمية كبيرة من السوائل، ونتيجة لحدوث الالتهابات المختلفة. اذا زادت كريات الدم الحمراء ذات الشكل المنجلي في الدم او نقصت السوائل في الجسم فان حركة الخلايا المنجلية تكون بطيئة وقد تشتد سوء فتتجلط كمية الدم في الشعيرة الدموية والتي تؤدي الى توقف وصول الدم الى بعض الاعضاء وهذا يؤدي الى موت أجزاء من الاعضاء أو ضمورها.