Orak hücreli anemi, vücudun dokularına oksijen taşımaktan sorumlu olan kırmızı kan hücrelerini etkileyen kalıtsal bir kan hastalığıdır. Orak hücre anemisi olan kişilerde, bu oksijen iletim süreci bozulur. Normalde, sağlıklı hemoglobine sahip kırmızı kan hücreleri pürüzsüz, disk şeklinde ve esnektir, bu da onların kan damarlarında kolayca hareket etmesini sağlar. Ancak orak hücre anemisinde, kırmızı kan hücreleri anormal bir hemoglobin tipi içerir, bu da onları sert ve yapışkan hale getirir. Bu hücreler oksijen kaybettiğinde, karakteristik bir hilal veya 'orak' şeklini alırlar. Bu sert, orak şeklindeki hücreler birbirine yapışarak küçük kan damarlarını tıkayabilir ve sağlıklı, oksijen açısından zengin kanın akışını engelleyebilir. Ayrıca, sağlıklı kırmızı kan hücreleri tipik olarak 120 güne kadar yaşarken, orak hücrelerin ömrü önemli ölçüde daha kısadır ve sadece 10 ila 20 gün arasında yaşarlar. Olağan dışı şekilleri ve sertlikleri, onları dalak tarafından yok edilmeye daha yatkın hale getirir.