Las células falciformes se observan en la anemia falciforme, un trastorno hereditario en el que se incorpora la variante de hemoglobina HbS. A baja PO2, la HbS se polimeriza, formando eritrocitos planos con protuberancias afiladas. Debido a su forma anormal y rígida, estos eritrocitos pueden atascarse en los vasos sanguíneos, lo que puede causar dolor intenso e hipoxia en los pacientes.