A forma mais grave da doença ocorre por incompatibilidade do sistema Rh (antígeno D), necessitando que a mãe seja Rh negativo e o feto seja Rh positivo. 

O teste de Coombs Indireto é realizado no sangue materno para detectar a presença de anticorpos livres, enquanto o teste de Coombs Direto é feito no sangue do cordão umbilical ou do recém-nascido para identificar anticorpos fixados às hemácias fetais. 

A profilaxia com imunoglobulina anti-D deve ser administrada a todas as gestantes Rh negativo com parceiro Rh positivo (ou desconhecido) por volta da 28ª semana de gestação e, rotineiramente, até 72 horas após o parto de um RN Rh positivo, desde que a mãe já não esteja aloimunizada.

Na incompatibilidade pelo sistema ABO, a doença costuma ser mais precoce e clinicamente mais grave logo na primeira gestação se comparada à incompatibilidade Rh, exigindo frequentemente exsanguineotransfusão intrauterina.  

A dopplervelocimetria da artéria cerebral média (ACM) do feto é o método não invasivo de escolha para o rastreamento e avaliação da anemia fetal grave, baseando-se no pico de velocidade sistólica (PVS).