Para pacientes que apresentam suspeita de anemia falciforme, o processo de diagnóstico começa com uma história familiar e médica detalhada. Isso é seguido por um exame físico abrangente. Posteriormente, são realizados exames de sangue e outras investigações laboratoriais. Especificamente, a eletroforese de hemoglobina é um exame de sangue crucial usado para determinar definitivamente se um indivíduo é portador de células falciformes ou se possui uma doença associada ao gene das células falciformes.