โรคโลหิตจางเซลล์เคียวเป็นโรคทางพันธุกรรมที่มีการกลายพันธุ์ของดีเอ็นเอซึ่งทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของฮีโมโกลบินในเซลล์เม็ดเลือดแดง โรคโลหิตจางเซลล์เคียวชื่อมาจากเซลล์เม็ดเลือดแดงรูปร่างเคียวที่เกิดขึ้นจากการเกิดโรค ในขั้นต้นโรคนี้มีผลเฉพาะกับบุคคลที่มีบรรพบุรุษมาจากบางภูมิภาคเช่นแอฟริกาซาอุดิอาระเบียและบางประเทศในทะเลเมดิเตอร์เรเนียน ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อความถี่ของโรคโลหิตจางเซลล์เคียวรวมถึงสภาพทางภูมิศาสตร์ความชุกของโรคมาลาเรียและพันธุศาสตร์ของพ่อแม่ของแต่ละบุคคลและบรรพบุรุษที่ผ่านมา
เนื่องจากการกลายพันธุ์นี้โดยเฉพาะเป็นโรคที่สืบทอดทางพันธุกรรมปัจจัยหลักที่มีผลต่อความถี่ของโรคโลหิตจางเซลล์เคียวคือพันธุศาสตร์ ผู้ปกครองทั้งสองจะต้องมีการผ่าเหล่าเพื่อให้เด็กมีโรค พ่อแม่อาจเป็นโรคหรือเป็นพาหะของลักษณะเคียวเซลล์ จากการศึกษาพบว่าเด็กที่เกิดมากับพ่อแม่ที่มียีนที่บกพร่องมีโอกาส 25 เปอร์เซ็นต์ที่จะเป็นโรคโลหิตจางจากเซลล์เคียวและมีโอกาส 50 เปอร์เซ็นต์ที่จะกลายเป็นพาหะ
ภูมิศาสตร์มีบทบาทสำคัญในความถี่ของโรคโลหิตจางเซลล์เคียว เขตร้อนและกึ่งเขตร้อนโดยเฉพาะอย่างยิ่ง sub-Saharan Africa ได้รับผลกระทบมากที่สุด ตัวอย่างเช่นในไนจีเรียคาดว่ามากถึง 40 เปอร์เซ็นต์ของประชากรที่เป็นพาหะของยีนกลายพันธุ์ อัตราดังกล่าวเพิ่มความถี่ของโรคโลหิตจางเซลล์เคียวเพราะมีแนวโน้มว่าพ่อแม่ทั้งสองจะมียีน
ในขณะที่สถิติแสดงให้เห็นว่าบางภูมิภาคของโลกมีอัตราการเกิดโรคเคียวสูงกว่า แต่ชนิดของโรคโลหิตจางเซลล์เคียวที่เห็นในบางภูมิภาคจะแตกต่างกันไป ตัวอย่างเช่นผู้อยู่อาศัยในซาอุดิอาระเบียและเซเนกัลมักจะพบกับโรคโลหิตจางเซลล์เคียวรูปแบบที่อ่อนโยนมากขึ้นจากนั้นอาศัยอยู่ในแอฟริกา นักวิทยาศาสตร์อธิบายความแตกต่างเหล่านี้เพราะผู้คนต่างกันมีการกลายพันธุ์ที่เกิดขึ้นเองในยีนที่เชื่อมโยงกับโรคโลหิตจางเซลล์เคียว ในอดีตผู้อยู่อาศัยในพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ที่เฉพาะเจาะจงยังคงอยู่ใกล้กับบ้านบรรพบุรุษป้องกันการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมหรือการแพร่กระจายของการกลายพันธุ์บางประเภทไปยังภูมิภาคอื่น ๆ
นอกเหนือจากพันธุกรรมแล้วปัจจัยที่สำคัญที่สุดที่ทำให้เกิดความถี่ของโรคโลหิตจางเซลล์เคียวคือความชุกของโรคมาลาเรียในภูมิภาคหนึ่ง ๆ มาลาเรียเกิดจากปรสิตที่อาศัยอยู่ในเซลล์เม็ดเลือดแดงอย่างน้อยก็ครั้งหนึ่ง เซลล์ที่ได้รับผลกระทบไม่สามารถรองรับปรสิตได้และโดยทั่วไปจะตายก่อนที่ปรสิตจะทำซ้ำได้ ในหลายภูมิภาคการต่อต้านมาลาเรียที่สืบทอดมาทำให้ประชากรมีการป้องกันในตัว น่าเสียดายที่ผลที่ได้คือความถี่สูงของโรคโลหิตจางเซลล์เคียวในหมู่ประชาชนเนื่องจากคนที่มีการกลายพันธุ์สามารถรอดชีวิตจากการระบาด
