镰刀型细胞贫血症是一种父母遗传下来的疾病，当产生称为血红素的异常血红素时，就会发生镰状细胞性贫血。它属于一种躯体隐性遗传。因此，患有这种疾病的患者必须遗传父亲和母亲的血红素基因。如果一个人仅从一个父母遗传一个异常血红素基因而另一个仍然是正常的血红素基因（血红素），那么该人将只具有镰状细胞的特征。