Esto necesita una comprensión básica de la genética mendeliana. Cada rasgo está controlado por dos genes, uno de la madre y el otro del padre. Los genes pueden ser dominantes (la presencia de uno de ellos asegura que aparezca el rasgo) o recesivos (se necesitan dos genes para que el rasgo esté presente).
La anemia falciforme es causada por la presencia de un tipo anormal de hemoglobina (S) que agrega y deforma los glóbulos rojos y aumenta la destrucción de éstos en el bazo, el hígado y la microcirculación. Este tipo de hemoglobina está codificada por un gen recesivo, por lo que, para que aparezca la enfermedad, es necesario que los dos genes estén presentes.
Los pacientes con rasgo de células falciformes solo portan un gen para la hemoglobina S, por lo que la hemoglobina anormal no se fabrica porque será codificada por el otro gen (saludable). Solo son portadores pero no pueden tener síntomas porque su hemoglobina es normal.