HbS'de valin ikamesi molekülün daha az çözünür olmasına ve polimerizasyona daha yatkın olmasına neden olur. Oksijeni giderildiğinde, HbS molekülleri bir araya gelerek kırmızı kan hücrelerini bozabilen ve karakteristik orak şekline yol açabilen uzun, sert polimerler oluşturma eğilimindedir.
Jel elektroforezi sırasında HbS, çeşitli faktörlerden dolayı HbA'ya kıyasla daha yavaş hareket eder:
Boyut ve şekil: Polimerize HbS molekülleri daha büyüktür ve HbA'ya kıyasla daha düzensiz bir şekle sahiptir. Daha büyük moleküller genellikle jel matriks boyunca daha yavaş hareket eder. Ayrıca HbS polimerlerinin uzamış ve bozulmuş şekli jel içerisinde hareket etmelerini engellemektedir.
Ücret: HbS'deki mutasyon molekülün genel yükünü değiştirir. HbA ile karşılaştırıldığında HbS'nin net negatif yükü azalmıştır. Elektroforezde kullanılan jel matrisi tipik olarak pozitif yüklü molekülleri çeken negatif bir yüke sahiptir. HbS'nin negatif yükü daha zayıf olduğundan, negatif kutba doğru daha az elektrostatik çekim yaşar ve bu da daha yavaş göçe neden olur.
Jel matris ile etkileşimler: HbS polimerleri jel matrisiyle HbA'dan daha kapsamlı etkileşime girebilir. Bu etkileşim, HbS moleküllerinin hareketine karşı ilave direnç oluşturarak göçlerini daha da yavaşlatabilir.
Bu faktörlerin bir sonucu olarak, HbS, jel elektroforezi sırasında HbA'dan daha yavaş hareket eder ve görselleştirilebilen ve orak hücre özelliği veya orak hücre hastalığı olan bireyleri normal hemoglobine sahip bireylerden tanımlamak ve ayırt etmek için kullanılabilen farklı bantlar üretir.