हीमोग्लोबिन की कमी हीमोग्लोबिन अणुओं की मात्रा में कमी, जैसे एनीमिया में, या प्रत्येक अणु की आक्सीजन के समान आंशिक दबाव पर आक्सीजन को बांधने की क्षमता में कमी के कारम हो सकती है. हीमोग्लोबिनोपैथियां (आनुवंशिक विकारों से उत्पन्न हीमोग्लोबिन की असामान्य रचना) इन दोनों का कारण हो सकती हैं. हर हाल में, हीमोग्लोबिन की कमी रक्त की आक्सीजन को वहन करने की क्षमता को घटा देती है. साधारणतया, हीमोग्लोबिन की कमी को रक्त में आक्सीजन की कमी, या रक्त में आक्सीजन के आंशिक दबाव में कमी, से अलग पहचानना चाहिये, हालांकि दोनों ही अल्पआक्सीयता (ऊतकों को अपर्याप्त आक्सीजन की उपलब्धि) के कारणों में शामिल हैं. Retrieved on May 25, 2009</ref>[73][74] although both are causes of hypoxia (insufficient oxygen supply to tissues).

कम हीमोग्लोबिन के अन्य आम कारणों में, रक्त का ह्रास, पोषण की कमी, रक्त मज्जा समस्याएं, कीमोथेरेपी, गुर्दों का काम न करना, या असामान्य हीमोग्लोबिन (जैसे सिकल सेल रोग में) आदि शामिल हैं. 

ऊंचे स्थानों पर जाने, धूम्रपान, निर्जलीकरण, या ट्यूमरों के कारण उच्च हीमोग्लोबिन स्तर हो सकते हैं.

प्रत्येक हीमोग्लोबिन अणु की आक्सीजन के वहन की क्षमता सामान्यतः परिवर्तित रक्त पीएच या कार्बन डाई आक्साइड द्वारा संशोधित होती है, जिससे एक परिर्वर्तित आक्सीजन-हीमोग्लोबिन विघटन वक्र बनता है. यह भी रोगों द्वारा बदला जा सकता है, उदा.कार्बन मोनोक्साइड विषाक्तता. 

लाल रक्त कोशिकाओं की कमी के साथ या उसके बिना हीमोग्लोबिन की मात्रा में कमी से रक्ताल्पता ते लक्षण उत्पन्न होते हैं. रक्ताल्पता के कई कारण होते हैं, हालांकि पाश्चात्य विश्व में लौह की कमी और उससे उत्पन्न लौह की कमी वाली रक्ताल्पता इसके मुख्य कारण हैं. चूंकि लौह की अनुपस्थिति के कारण हीम संश्लेषण में कमी आती है, इसलिये लौह की कमी वाली रक्ताल्पता में लाल रक्त कोशिकाएं हल्के लाल रंग (हाइपोक्रोमिक-लाल हीमोग्लोबिन वर्णक का अभाव) की और आकार में छोटी (माइक्रोसाइटिक) दिखती हैं. अन्य रक्ताल्पताएं विरल होती हैं. हीमोलाइसिस (लाल रक्त कोशिकाओं का अधिक तेजी से नष्ट होना) में हीमोग्लोबिन चयापचयक बिलिरूबिन के कारण पीलिया हो जाता है, और रक्त में प्रवाहित हो रहे हीमोग्लोबिन के कारण गुर्दे नाकाम हो सकते हैं. 

ग्लोबिन श्रृंखला के कुछ विकारों का संबंध हीमोग्लोबिनोपैथियों से होता है, जैसे सिकल सैल रोग और थैलेसीमिया. अन्य विकार, जैसा कि इस लेख के प्रारंभ में कहा गया है, मृदु होते हैं और केवल हीमोग्लोबिन प्रकारों के रूप में वर्णित किये जाते हैं. 

पॉरफाइरिया नामक आनुवंशिक रोगों के एक समूह में हीम संश्लेषण के चयापचयी मार्गों की त्रुटियां पाई जाती हैं. युनाइटेड किंगडम का किंग जार्ज III संभवतः इस रोग का सबसे प्रसिद्ध रोगी था. 

कुछ कम हद तक, हीमोग्लोबिन ए प्रत्येक बीटा श्रृंखला के वैलाइन टर्मिनल (एक अल्फा अमाइनो एसिड) पर ग्लुकोज से धीरे-धीरे संयुक्त होता है.इससे प्राप्त अणु को अकसर एचबीए1सी कहते हैं. जैसे-जैसे रक्त में ग्लुकोज की मात्रा बढ़ती है, एचबीए1सी में बदल रहे एचबीए का प्रतिशत भी बढ़ता है. जिन मधुमेह के रोगियों में ग्लुकोज अधिक होता है, उनका एचबीए1सी भी अधिक होता है. ग्लुकोज से एचबीए के संयुक्त होने की दर के धीमे होने के कारण एचबीए1सी का प्रतिशत लंबे समय में (लाल रक्त कोशिकाओं का अर्धजीवन, जो 50-55 दिन होता है) रक्त में ग्लुकोज के स्तर के औसत का प्रतिनिधित्व करता है. 

ग्लाइकोसिलेटेड हीमोग्लोबिन हीमोग्लोबिन का वह प्रकार है जो ग्लुकोज से संयुक्त रहता है. ग्लुकोज हीमोग्लोबिन से लाल रक्त कोशिकाओं के जीवन-पर्यंत संयुक्त रहता है, जो लगभग 120 दिन होता है. ग्लाइकोसिलेटेड हीमोग्लोबिन के स्तरों को टाइप 2 मधुमेह (टा2डीएम) के रोग के लंबे समय में नियंत्रण की निगरानी के लिये मापा जाता है. टा2डीएम के ठीक से नियंत्रित न होने पर लाल रक्त कोशिकाओं में ग्लाइकोसिलेटेड हीमोग्लोबिन के स्तर बढ़ जाते हैं. सामान्यतः यह लगभग 4-5.9% होना चाहिये. कठिन होने पर भी, टा2डीएम के रोगियों के लिये इसे 7%. से कम रखने की सलाह दी जाती है.9%. से अधिक के स्तर ग्लाइकोसिलेटेड हीमोग्लोबिन के बुरे नियंत्रण का प्रतीक होते हैं, और 12%. से अधिक का स्तर बहुत बुरा नियंत्रण माना जाता है. जिन रोगियों का ग्लाइकोसिलेटेड हीमोग्लोबिन स्तर 7%. के आस-पास होता है उनमें मधुमेह से उत्पन्न जटिलताएं होने की संभावना काफी कम हो जाती हैं (उन लोगों की तुलना में जिनमें इसका स्तर 8%. या अधिक होता है). 

टा2डीएम के रोगियों के ग्लाइकोसिलेटेड हमोग्लोबिन स्तरों पर दो भिन्न प्रकार के अभ्यास कार्यक्रमों (संयुक्त एयरोबिक व पर्तिरोधी व्यायाम कार्यक्रम और केवल एयरोबिक व्यायाम) के प्रभाव को परखने के लिये एक शोध किया गया -

इस जांच में कुल ग्लुकोज नियंत्रण को ग्लाइकोसिलेटेड हीमोग्लोबिन (एचबीए या ए) के रूप में मापा गया. प्रतिरोधी व्यायाम को एयरोबिक व्यायाम से संयुक्त करने पर ग्लुकोज नियंत्रण केवल एयरोबिक की तुलना में बेहतर हुआ. अभ्यास कार्यक्रमों के औसत प्रभाव में ग्लाइकोसिलेटेड हीमोग्लोबिन में 0.8%. की कमी शामिल थी जो लंबे अर्से तक आहार और दवा या इंसुलिन उपचार के परिणामों (0.6-0.8%. की कमी) के समान थी. 

हीमोग्लोबिन के बढ़े हुए स्तर का संबंध लाल रक्त कोशिकाओं की अधिक संख्या या आकार से होता है, जिसे पॉलिसाइथीमिया कहते हैं. यह वृद्धि जन्मजात हृदय रोग, कॉर पल्मोनेल, फुफ्फुसीय फाइब्रोसिस, बहुत अधिक एरिथ्रोपाइटिन, या पॉलिसाइथीमिया वेरा के कारण होती है.

योग निद्रा नामक योगाभ्यास रोज आधे घंटे तक करने के एक अध्ययन में हीमोग्लोबिन के स्तरों में वृद्धि देखी गई.

नोनेर्य्थ्रोइद कोशिकाओं में उपस्थिति
रोगों में भूमिका
मनुष्यों में प्रकार
आनुवंशिकी