成人血紅蛋白 (HbA)合成障礙所致的遺傳性血液疾患。按其功能改變可將異常Hb分為四類:①不穩定Hb，引起溶血性貧血。②氧親和力改變的異常Hb，若氧親和力增強則出現紅細胞增多癥，若氧親和力下降則出現溶血性貧血或青紫。③高鐵Hb，即HbM病，以青紫為特徵。④溶解度降低的異常Hb，也引起溶血性貧血。臨床上常將血紅蛋白病分為：①珠蛋白肽鏈量的異常，即珠蛋白生成障礙性貧血（地中海貧血），又分為 α、β、δ等型。②珠蛋白肽鏈質的異常，即各種異常血紅蛋白白病。珠蛋白生成障礙性貧血（地中海貧血）和鐮狀細胞病是兩種具有代表性的Hb病，前者首先在地中海地區發現，因而得名。後者僅見於黑人，這種異常Hb一直用於研究遺傳醫學和分子生物學等。
根據國際Hb情報中心統計（截至1983年）已發現異常Hb400多種，Hb病幾十種，全世界患者估計在1億名以上。根據中華遺傳學會報告（截至1982年底）中國Hb病的檢出率為0.292％，估計患者有數百萬人。其中地中海貧血較多見。通過臍血檢查 α地中海貧血的檢出率為2.93％，華南發病率高，廣西的檢出率高達14.9％。Hb病無根治措施，應貫徹預防為主，對基因攜帶者通過產前診斷，進行必要的人工流產，做到優生優育。
發病機理 Hb珠蛋白肽鏈的合成受基因控制，α鏈基因簇位於人第16號染色體上，β、γ、δ鏈基因簇可能位於人第11號染色體上。當基因突變時則形成異常Hb。基因突變指攜帶基因的 DNA分子中堿基對的改變。如谷氨酸的密碼是GAA，纈氨酸是GUA，當轉錄出現缺陷而GAA轉變為GUA時，這就是基因突變。若突變發生在β鏈第6位氨基酸上，谷氨酸被纈氨酸所替代，形成異常HbS，臨床上為鐮狀細胞病。
根據Hb結構變異的分子基礎，異常Hb分為五類：①單個氨基酸替代，最為多見，由於珠蛋白基因單堿基突變所致。②兩個氨基酸替代，由於單堿基突變的珠蛋白伴有等位基因變換所致。③氨基酸缺失，由於雙親間染色體交換時出現不平等交換所致。④肽鏈延伸，由於終止密碼突變所致。⑤兩條肽鏈聯接（δ、β鏈），由於雙親間染色體交換時出現兩條肽鏈的聯接。
能導致Hb病的異常Hb，其結構和功能改變的關鍵部位主要有: ①α和β鏈的C末端。此部位的氨基酸若被替代則氧親和力增強。②α螺旋段。若此α段破壞超過1/3則合成不穩定Hb。③血紅素及其周圍。此處氨基酸若被替代，則珠蛋白和血紅素結合不佳或不能結合，有時血紅素逃跑、對Hb結構和功能的影響較大，合成不穩定Hb或使氧親和力改變。④近端組氨酸(F8)。F8若被替代，一旦Fe2+氧化為Fe3+後，不能再被酶系統還原，形成高鐵Hb，影響攜氧功能，臨床上為HbM病（見高鐵血紅蛋白血癥）。⑤遠端組氨酸(E7)。E7若被替代則使氧親和力下降。⑥α1、β1接觸面。此接觸面上的氨基酸若被替代則形成不穩定Hb。⑦α1、β2接觸面。此接觸面上的氨基酸若被替代則使氧親和力增強。⑧Hb分子外部的氨基酸若被性能不同的氨基酸所替代，則形成異常Hb，發現的已有100多種，其中六種形式Hb病；如HbS、HbC等。
臨床表現 主要表現為慢性溶血性貧血，癥狀輕重不一。平時可見鞏膜輕度黃染，肝脾腫大。當感染或服用磺胺、伯氨喹啉或某些具有氧化劑作用的藥物時可出現急性溶血，使黃疸和貧血加重。少數表現為紅細胞增多癥，因Hb氧親和力增強，使紅細胞在組織內釋氧功能下降，引起組織缺氧，紅細胞發生代償性增多。也可因形成高鐵Hb而表現為青紫，在生後或生後數月出現。青紫可為單純性，也可與溶血性貧血或紅細胞增多癥同時存在。
實驗室檢查 應從多方面著手，任何單項檢查都不可能確定診斷。一般檢查項目有：①常規檢查。多數呈正色素正細胞性貧血，網織紅細胞增高，血塗片可見異形、靶形紅細胞和有核紅細胞。紅細胞脆性試驗減低。骨髓象可見紅細胞系統明顯增生。②Hb電泳。一般應用醋酸纖維素薄膜電泳（pH8.5）進行粗篩，多數不穩定Hb並不引起電荷改變，在電泳時不易與正常HbA分離。為瞭補救上述缺點，常同時進行枸櫞酸瓊脂膠電泳，此法可將HbS、HbC、HbA和HbF分開。另外淀粉膠電泳專測HbF，對診斷Hbs-β地中海貧血和HbC-β地中海貧血的雙重雜合子很有用。③常見異常Hb特殊檢查。不穩定Hb熱不穩定試驗、異丙醇沉淀試驗和紅細胞內包涵體檢查； HbS鐮變試驗、Hb溶解度試驗和震動試驗；HbM光譜吸收試驗；HbF堿變試驗、酸洗脫試驗。④作肽鏈化學結構分析。
診斷和防治 對病因不明的溶血性貧血、紅細胞增多癥或先天性青紫，應進行傢族調查，查明有無類似疾病，並通過實驗檢查進行篩選。當初步診斷為Hb病後必要時尚可轉診至Hb病研究機構以明確診斷。對臨床癥狀嚴重的疾病，應通過胎兒絨毛細胞檢查，做到早期產前診斷，必要時終止妊娠。對雜合子的男女雙方應禁止婚配。