Le dosage plasmatique de l'hémoglobine libre permet de diagnostiquer biologiquement une hémolyse intravasculaire. Il s'agit en effet du marqueur le plus précoce et surtout le plus spécifique de l'hémolyse intravasculaire ; les autres paramètres : lacticodéshydrogénase, haptoglobine et bilirubine libre pouvant être perturbés dans d'autres situations pathologiques. Une concentration supérieure à 50 mg/dl est considérée comme anormale et potentiellement délétère avec des effets toxiques notamment rénaux. Les anciennes méthodes de dosage de l'hémoglobine libre par spectrophotométrie ne sont pas adaptées aux situations urgentes et l'utilisation de l'index d'hémolyse fourni par les automates de biochimie peut constituer une alternative intéressante en cas d'urgence.