1、血象
白细胞总数多增加，少数可正常或减少，最高者可超过×/L，低者可小于1.0×/L，血片中可见原始细胞和幼稚细胞，一般占30%～90%，甚至高达95%以上，血红蛋白、血小板均减少，晚期明显减少，故出血时间延长，毛细血管脆性实验阳性。
2、骨髓象
骨髓呈增生明显或极度活跃，常以一系列细胞增生为主，分类中最主要的特征是被累及的血细胞系列的原始和幼稚（早幼）细胞大量增生，而正常造血细胞如幼红细胞和巨核细胞则明显受抑，呈所谓“裂孔”现象，红细胞系极度减少，巨核细胞显著减少，血小板少见。
3、细胞组织
化学染色有助于白血病类型鉴别。过氧化酶染色应用最普遍，粒细胞系列为阴性反应，单核细胞系列弱阳性或阳性反应，淋巴细胞系列则呈阴性反应。还有碱性磷酸酶染色，苏丹黑（脂肪）染色，糖原染色，尿液水解和热盐水试验等。
4、免疫学检查
通过检测白血病单抗和细胞表面分化抗原，有助于分型、鉴别。
5、染色体检查
急淋约66%有特异性染色体变化，在有染色体畸变的急非淋白血病中的60%有特异染色体变化，如：M3t（15；17）（q22；q21）系15号染色体上的早幼粒白血病基因（PML）与17号染色体上维A酸受体基因（RARa）形成PML/RARa融合基因，这是M3发病及用维A酸治疗有效的分子基础。
6、血清生化
测定特别在化疗期间，血清尿酸浓度增高，尿中尿酸排泄量增加，甚至出现尿酸结晶，急性白血病呈低锌高镁血症，白细胞内含锌量降低，大部分患者血浆铜含量升高，与此有关的α球蛋白也升高。
7、骨髓活检
有助于了解骨髓组织结构有无异常，对骨髓增生程度，增生的细胞成分及阶段，细胞形态等作出诊断。
8、其他
脑脊液压力可高达～mmH2O，约半数病例含糖量降低，白细胞数增多（大于0.01×/L）蛋白质增多（大于mg/L）。
1.传染性单核细胞增多症
常表现为不规则发热，全身肌肉疼痛、头痛、咽喉炎，淋巴结肿大，丘疹可类似伤寒的斑丘疹，血象中出现异形淋巴细胞，但形态与原始细胞不同，血清中嗜异性抗体效价逐步上升，病程短，可自愈。
2.类白血病反应
人体因某种刺激（如感染、肿瘤、化学物质中*等）所引起的造血系统发生的一种暂时性白细胞增生性反应，临床上酷似白血病的一种综合征。表现为周围血液中白细胞明显增多，或出现幼稚细胞，但一般无明显贫血和血小板减少，症状表现以原发病表现为主，缺乏典型急性［］各论白血病症状，去除发病原因后，血象可恢复正常。
3.再生障碍性贫血
以全血细胞减少为主要临床表现，血象与白细胞不增多性白血病可能混淆，但再障多无肝脾及淋巴结肿大，需骨髓象检查以明确鉴别。
4.急性粒细胞缺乏症
恢复期由药物或某些感染引起，临床表现起病较急，寒战高热，头痛，咽喉痛，口腔、咽喉、直肠、阴道黏膜发生溃疡和坏死。白细胞急剧减少，血小板正常，周围血中无幼稚细胞；骨髓象示：成熟粒细胞缺乏，偶可出现短暂的原始粒细胞和早幼粒细胞，但常于数天后消失。
5.恶性组织细胞病
为组织细胞系的一种恶性增生性疾病，临床特点起病急、病程短、发热、衰竭、进行性肝脾、淋巴结肿大和全身性贫血，骨髓检查可找到相当数量的异型组织细胞，尤为核红细胞增多为本病特点之一。肝功能不正常，乳酸脱氢酶增高。