Naisten hemoglobiinipitoisuus on pienempi kuin miesten. Vanhuusikää kohden mentäessä miesten hemoglobiinitasot hiljalleen laskevat, naisten puolestaan nousevat, mutta kumpikaan muutos ei ole erityisen merkittävä. Jalkeilla olevan ihmisen hemoglobiini saattaa olla 5–10 % suurempi kuin vuodelevossa olevan.

Hemoglobiiniarvo on alentunut anemioissa. Anemia eli verenvähyys voi syntyä monella tapaa. Yleisin syy on raudanpuute. Raudanpuute johtuu yleensä pitkään jatkuneesta veren menetyksestä, esimerkiksi runsaiden kuukautisten, suolistovuodon tai muun verenvuodon vuoksi.

Muita syitä anemiaan ovat esimerkiksi imetymishäiriö (kuten keliakia), punasolujen lisääntynyt hajoaminen (hemolyyttinen anemia), pitkäaikainen tulehdus, munuaissairaus ja B₁₂- vitamiinin tai folaatin puute. Joskus anemia johtuu puutteellisesta ravinnosta.

Matala hemoglobiiniarvo voi johtua myös talassemiasta, jonka syynä on perinnöllinen geenimuutos. Talassemiaa aiheuttavien geenimuutosten kantajia esiintyy eniten Välimeren, Afrikan, Intian ja Kaukoidän malaria-alueilla. Maahanmuuton myötä talassemia on levinnyt myös Suomeen.

Raskauden aikana hemoglobiinitaso laskee vilkastuneesta punasolujen tuotannosta huolimatta samanaikaisesti kasvavan veritilavuuden vuoksi.

Kun anemia todetaan, sen syy pyritään aina selvittämään lisätutkimuksilla.

Hemoglobiini voi ylittää viitearvot, jos elimistön hapensaanti on pitkään tavallista vähäisempää ks.Erytrosytoosi ja polysytemia (punasolujen runsaus). Näissä tilanteissa hemoglobiinin määrän suureneminen on reaktiota liian vähäiseen hapen saantiin ja siten mielekästä. Siksi vuoristossa asuvilla on suurempi hemoglobiiniarvo kuin muilla.

Kroonisessa keuhkosairaudessa hapen kuljetus vereen on häiriintynyt, jolloin hemoglobiiniarvo saattaa suurentua.

Tupakoitsijoilla hemoglobiini voi ylittää viitearvon, koska heillä tupakansavusta saatu häkä eli hiilimonoksidi vähentää veren normaalia hapettumista.

Elimistön kuivumistilaan (liian vähäinen nesteensaanti tai nestehukka) liittyy kohonnut hemoglobiinipitoisuus.

Lihavuuteen liittyy suurempi hemoglobiinipitoisuus.

Joskus hemoglobiini suurenee liikaa luuydinsairauden vuoksi. Silloin on kyseessä polysytemia (suomeksi "monisoluisuus") -niminen sairaus, jota hoidetaan ottamalla aika ajoin verta pois tai käyttämällä luuytimeen vaikuttavia lääkkeitä. Myös joidenkin urheilijoiden dopingina käyttämä EPO-hormoni nostaa hemoglobiiniarvon yli normaalin.

Tutkimusta varten ei tarvitse olla ravinnotta ennen näytteenottoa. Tutkimustulos saadaan saman päivän aikana.