Pagrindinės pjautuvo pavidalo ląstelių anemijos (SCA), taip pat žinomos kaip pjautuvinė anemija (SCD), priežastys daugiausia yra dėl genetinės organizmo hemoglobino mutacijos, ypač 11 chromosomoje. Kitos pjautuvinės anemijos priežastys yra genetinis ligos paveldėjimas. . Dviejų asmenų, sergančių SCA, vaikai paprastai gimsta su šia liga, o tie, kurių vienas iš tėvų kenčia nuo SCA, paprastai nepatiria jokių pastebimų simptomų. Pjautuvinių ląstelių anemijos priežastys taip pat yra susijusios su kraujo problemomis, tokiomis kaip dehidratacija, mažas deguonies kiekis ir padidėjęs rūgštingumas.
Pjautuvinių ląstelių anemijos priežastys gali būti siejamos su hemoglobino, geležies turtingo junginio, suteikiančio kraujui raudoną spalvą, mutacija. Įprastomis aplinkybėmis raudonieji kraujo kūneliai yra disko formos ir pilni dėl glutamo rūgšties. Mutacija, sukelianti SCA, atsiranda beta-globino gene, dėl kurio glutamo rūgštis pakeičiama valinu. Dėl cheminių pokyčių raudonieji kraujo kūneliai tampa standūs, lipnūs ir deformuoti, savo forma panašūs į pusmėnulį.
Genetinės pjautuvinių ląstelių anemijos priežastys perduodamos kitai kartai pagal modelį, vadinamą autosominiu recesyviniu paveldėjimu. Tai reiškia, kad abu tėvai turėtų perduoti geną, kad vaikas paveldėtų ligą. Jei tik vienas iš tėvų turi mutaciją, vaikas turės tai, ką mokslininkai vadina „pjautuvo pavidalo ląstelių bruožu“.
Asmenys, turintys pjautuvo pavidalo ląstelių bruožą, turi ir normalų, ir mutavusį hemoglobiną ir gali perduoti SCA savo vaikams. Tačiau pjautuvo pavidalo ląstelių bruožas nerodo jokių simptomų, išskyrus kai kuriuos pjautuvo formos kraujo kūnelius, ir yra laikomas nekenksmingu pacientui. Su kiekvienu nėštumu du tėvai, kurių kiekvienas turi pjautuvinių ląstelių bruožą, turi 25 % tikimybę pagimdyti sveiką vaiką, 50 % tikimybę pagimdyti vaiką nešiotoją ir 25 % galimybę pagimdyti vaiką be kraujo ląstelių mutacijos.
Pjautuvinių ląstelių anemijos priežastys taip pat yra susijusios su tam tikromis fizinėmis sąlygomis. Asmenų, turinčių mutaciją, raudonųjų kraujo kūnelių iškraipymą paprastai sukelia mažas kraujo tūris. Kiti prisidedantys veiksniai yra dehidratacija, mažas deguonies kiekis kraujyje ir padidėjęs kraujo rūgštingumas. Manoma, kad asmenų, turinčių pjautuvinių ląstelių bruožą, kraujo ląstelių pjautuvas taip pat yra susijęs su dideliu metaboliniu aktyvumu. Manoma, kad nėščios moterys labiau linkusios pjauti ląsteles dėl padidėjusio gimdos aktyvumo ir hormonų disbalanso.