地贫的诊断主要依赖于临床表现、实验室检查以及基因诊断。其临床表现形式多样，轻型地贫患者通常无明显症状，容易被忽视，常常在体检或家族筛查时才被发现。重型α地贫，如Bart's水肿胎，由于缺失所有四个α基因，导致α珠蛋白链无法合成。这种疾病通常在妊娠中期开始显现，表现为胎儿全身水肿、心脏畸形、体腔积液、巨大胎盘和水肿，大多数胎儿会在妊娠晚期胎死腹中。即使能顺利分娩，新生儿也往往在出生后几分钟内死亡，且孕妇可能会并发妊娠高血压、胎盘早剥、子痫抽搐等严重并发症，分娩过程风险极高。
另一种次严重的α地贫，即血红蛋白H病，症状与重型β地贫相似，但贫血程度稍轻。这类地贫在胎儿期通常没有特殊症状，能正常怀孕至足月。然而，婴儿出生后约6个月左右，症状开始显现，表现为渐进性溶血性贫血，血红蛋白水平会显著降低，可能低至2-4g/dl。患者可能出现肝脾肿大、面色苍白、乏力等症状。目前，全球范围内对于这类疾病尚无有效的治疗方法，主要依赖输血来维持生命。由于并发症多发，患者多在青少年期去世，对家庭和社会带来了沉重的负担。
夫妇双方若同为轻型地贫（即地贫基因携带者），怀孕以后，对子代的遗传几率是： 1/4为正常胎儿，1/2为轻型地贫（同父母一样），而1/4为重型地贫患者。地中海贫血的遗传与性别无关，男胎女胎发病机率均等。