紅細胞鐮變的初期是可逆的，給予氧可逆轉鐮變過程。但當鐮變已嚴重損害紅細胞膜后，鐮變就變為不可逆，即使將這種細胞置于有氧條件下，紅細胞仍保持鐮狀。鐮變的紅細胞僵硬，變形性差，可受血管的機制破壞和單核巨噬系統吞噬而發生溶血。鐮變的紅細胞還可使血液黏滯性增加，血流緩慢，加之變形性差，易堵塞毛細血管引起局部缺氧和炎癥反應導致相應部位產生疼痛危象，多發生于肌肉、骨骼、四肢關節、胸腹部，尤以關節和胸腹部為常見。
