Les hémoglobines (Hb) anormales se caractérisent par un défaut qualitatif de la protéine. Certaines, sélectionnées pour un rôle protecteur contre le paludisme sont fréquentes, alors que d'autres sont extrêmement rares. Environ 1200 variants affectant les différents gènes de globine sont aujourd'hui répertoriés dans une banque de données, HbVar, librement accessible sur le Web. La plupart d'entre elles sont la conséquence d'une mutation ponctuelle changeant la signification d'un codon, mais des mécanismes plus complexes ont parfois été décrits. Dans les populations d'origine africaine, les mutants les plus fréquents sont l'Hb S et l'Hb C et, accessoirement, les Hb D-Punjab et O-Arab alors que dans les populations du sud-est asiatique il s'agit essentiellement de l'Hb E. Les hémoglobines anormales rares se répartissent en deux groupes : le premier, le plus nombreux, ne donne lieu à aucune pathologie aussi bien dans les formes hétérozygotes qu'homozygotes. Le second, au contraire, conduit à des phénotypes cliniques dominants dans lesquels les porteurs hétérozygotes manifestent des désordres hématologiques. C'est le cas des hémoglobines instables, des méthémoglobinémies et des variants à fonction oxyphorique altérée. Les anomalies portant sur les chaînes δ peuvent être à l'origine de pièges dans le diagnostic des traits thalassémiques. Dans ce chapitre, nous discutons du diagnostic et des répercussions cliniques des différentes catégories d'hémoglobines anormales.