Pour les patients présentant une suspicion d'anémie falciforme, le processus de diagnostic commence par une anamnèse familiale et médicale détaillée. Celle-ci est suivie d'un examen physique approfondi. Par la suite, des analyses sanguines et d'autres examens de laboratoire sont effectués. L'électrophorèse de l'hémoglobine est particulièrement un test sanguin crucial utilisé pour déterminer de manière définitive si un individu est porteur de la drépanocytose ou s'il est atteint d'une maladie liée au gène drépanocytaire.