Une anémie hémolytique doit être suspectée chez un patient présentant un syndrome anémique associé à un ictère et/ou à une splénomégalie. L'hémolyse est confirmée par le caractère régénératif de l'anémie et par l'élévation de la bilirubine libre sérique associée à une haptoglobine sérique basse ou indosable. La démarche diagnostique devant une anémie hémolytique, dont on a écarté une cause immunologique, répond à une stratégie rigoureuse. L'étude du contexte peut orienter immédiatement vers une cause toxique, septique ou un paludisme. En cas d'hémolyse aiguë, il faut également évoquer une hémolyse toxique médicamenteuse. Elle peut survenir soit sur un déficit enzymatique préexistant ou une hémoglobine instable sous-jacente, soit sans anomalie érythrocytaire génétique. L'interrogatoire est essentiel à la recherche de prise de médicaments oxydants et susceptibles de faire hémolyser un sujet déficitaire en glucose-6-phosphate déshydrogénase. La recherche d'une anomalie d'une enzyme de la voie des pentoses ou d'une instabilité de l'hémoglobine est à faire, une fois l'épisode hémolytique passé. Une hémolyse mécanique doit être évoquée en cas de thrombopénie et reconnue sur la présence de schizocytes. En dehors d'un contexte aigu, le diagnostic étiologique repose sur le frottis sanguin, qui peut donner des orientations importantes. Si l'examen du frottis sanguin est normal, l'interrogatoire peut en effet orienter vers une anomalie constitutionnelle en cas d'antécédent personnel de poussées d'ictère, de splénomégalie ou de splénectomie. À ce stade, en fonction de l'orientation clinique, la recherche d'une sphérocytose par cytométrie ou ektacytométrie, d'une hémoglobinurie paroxystique nocturne par cytométrie de flux et le dosage d'enzymes érythrocytaires sont à recommander.