Наиболее тяжелая, гомозиготная серповидно-клеточная анемия проявляется уже на 4-5 месяце жизни, когда количество серповидных эритроцитов увеличивается до 90%. Патология выражается в виде акрокефалии (вытянутой, башнеобразной формы головы, возникающей из-за преждевременного зарастания венечного шва черепа), утолщения лобных швов и искривлений позвоночника.
На ранних стадиях больные серповидно-клеточной анемией ощущают боли в суставах (артралгии), животе, груди, спине. Наблюдается увеличение селезенки, симметричное опухание суставов конечностей. Тяжесть проявлений болезни напрямую связано с уровнем серповидных эритроцитов в крови больного.
Инфекции, сильные стрессы и обезвоживание способны вызывать у больных различные кризы. При гемолитическом кризе возникает фебрильная лихорадка, кожные покровы становятся бледными и желтушными, в моче появляется кровь (гематурия). Такой криз может закончиться анемической комой. Если кровь накапливается в селезенке и печени, может возникнуть секвестрационный криз, сопровождаемый сильными болями в животе, резким падением давления. При сосудисто-окклюзионных кризах возникают тромбозы сосудов почек, ишемия миокарды, инфаркты различных органов, тромбоз мезентериальных сосудов.
При гетерозиготном типе заболевания тяжелые симптомы отсутствуют, однако могут возникнуть из-за гипоксии, которая может развиться из-за больших физических нагрузок, перелетов, восхождений в горы. Гемолитический криз при такой форме серповидно-клеточной анемии может привести к смерти.