Kadar hemoglobin yang tinggi (abnormal) terjadi karena keadaan hemokonsentrasi akibat dari dehidrasi (kehilangan cairan). Kadar hemoglobin yang rendah berkaitan dengan berbagai masalah klinis. Jumlah SDM dan kadar hemoglobin tidak selalu meningkat atau menurun bersamaan. Sebagai contoh, penurunan jumlah SDM disertai kadar hemoglobin yang sedikit meningkat atau normal terjadi pada kasusu anemia pernisiosa, serta kadar SDM yang sedikit meningkat atau normal disertai dengan kadar hemoglobin yang menurun, terjadi pada anemia defisiensi zat besi (mikrositik).

Anemia didefinisikan sebagai penurunan kadar hemoglobin darah di bawah nilai normal untuk usia dan jenis kelamin. Walaupun nilai normal dapat bervariasi antar laboratorium, nilai yang umum adalah kurang dari 13,5 g/dL pada pria dewasa dan kurang dari 11,5 g/dL pada wanita dewasa. Sejak usioa 2 tahun sampai pubertas, hemoglobin kurang dari 11,0 g/dL menunjukkan anemia. Oleh karena bayi baru lahir mempunyai kadar hemoglobin yang tinggi, 14,0 g/dL dianggap sebagai batas bawah kadar hemoglobin pada saat lahir.

Pasien dengan anemia biasanya menunjukkan gejala seperti terengeh-engah, khususnya pada saat berolahraga, lemas, letargi, berdebar-debar dan sakit kepala. Selain gejala juga terdapat tanda-tanda seseorang mengalami anemia diantaranya tanda umum dan khusus. Tanda umum meliputi pucat pada selaput lendir yang terjadi jika kadar hemoglobin di bawah 9-10 g/dL. Peredaran darah yang hiperdinamik mungkin tampak sebagai takikardia, denyut nadi yang melonjak, pembesaran jantung dan bising aliran sistolik khususnya pada apeks. Tanda-tanda spesifik dikaitkan dengan jenis anemia tertentu, misalnya koilonikia (kuku sendok) dengan defisiensi besi, ikterus dengan anemia hemolitik atau megaloblastik, ulkus kaki dengan sel sabit dan anemia hemolitik lainnya, deformitas tulang dengan talasemia mayor.