1.外周血 ：血红蛋白为50～100g/L，危象时进一步降低，网织红细胞计数常在10%以上，红细胞大小不均，多染性，嗜碱性点彩细胞增多，可见有核红细胞，靶形红细胞，异形红细胞，Howell-Jolly小体，镰状红细胞并不多见，若发现则有助于诊断，通常采用“镰变试验”检查有无镰状细胞，红细胞渗透脆性显著降低，白细胞和血小板计数一般正常。
2.骨髓象 ：示红系显著增生，但在再生障碍危象时增生低下，在巨幼细胞危象时有巨幼细胞变。
3.血清胆红素 ：轻～中度增高，溶血危象时显著增高，本病的溶血虽以血管外溶血为主，但也存在着血管内溶血。
4.血浆结合珠蛋白降低，血浆游离血红蛋白可能增高。
5.红细胞半衰期测定： 显示红细胞生存时间明显缩短至5～15天[正常为(28±5)天]。
6.血红蛋白电泳 ：显示HbS占80%以上，HbF增多至2%～15%，HbA2正常，而HbA缺如。
