实验室检查是骨转移瘤必不可少的一种检查，临床上常作为对病情进展情况，治疗效果和预后判定的有用指标。
1.常规检查
这类患者除一般的常规检验可出现血红蛋白降低，血红细胞减少，血白细胞增高，血沉增快，血浆蛋白下降，A/G比值倒置等表现外，还应进行碱性磷酸酶(ALP)，酸性磷酸酶(ACP)，乳酸脱氢酶(LDH)，血钙，血磷等项检查，约1/10的乳腺癌，肺癌，肝癌和肾癌骨转移患者血钙升高，血磷降低，前列腺癌骨转移时酸性磷酸酶增高，在成骨性转移瘤时碱性磷酸酶可升高。
2.骨髓检查
有骨转移时，骨髓涂片可找到肿瘤细胞。
3.尿液检查
尿内儿茶酚胺增高，儿茶酚胺的代谢产物3-甲氧基-4-羟基-苦杏仁酸(VMA)，和同型香酸(HVA)也增多。
4.病理检查
凡疑为骨转移灶时应进行活体组织检查，其目的是明确诊断，设计治疗方案，选择有效的治疗方法，临床上常采用针吸，钻取及切开活体组织检查，同时吸取病灶脱落组织进行涂片通过脱落细胞进行诊断。
骨转移瘤组织与原发肿瘤有密切关系，大多数为灰白色或暗红色，可有出血或坏死，溶骨型者质脆弱，手术很容易切取，成骨型者骨皮质硬，一般无明显界限，可穿破骨皮质到软组织中。
镜下见骨转移肿瘤多系腺癌，鳞癌很少，癌细胞有时分化较好，有时分化不良，若无原发癌的证据，单独根据转移肿瘤细胞很难判断来源，只有少数分化比较好的转移癌，可以识别其组织来源，如甲状腺癌，肝细胞癌，肾脏透明细胞癌以及神经母细胞瘤等。在溶骨型骨转移肿瘤中，骨质大块破坏，骨小梁消失或减少，在成骨型骨转移肿瘤中，骨质呈小灶性破坏，并有新骨形成。
活体组织检查对于骨骼的肿瘤性病变是明确诊断最直接的方法，应该尽早进行，单一的病灶，以直接挖取病灶组织为主要方法，多发性病灶则应该考虑从相对较易取得病变组织的部位着手，很多单发性的骨肿瘤病变，应该尽量地将活体组织检查手术操作同肿瘤组织的手术清除结合起来，有时，肿瘤部位很深或周围结构非常紧凑，如脊柱椎体的转移性肿瘤，也要充分考虑到活体组织检查操作本身的风险和操作后的并发症，采用其他的组织检查方法如穿刺活检也不失为一种较好的诊断方法。
5.肿瘤标记物检测
近年来，肿瘤标记物检测，肿瘤放射免疫显像和利用聚合酶链反应(PCR)在骨转移瘤中应用增多，对于诊断原发癌及肿瘤的微转移也有较大帮助，目前国内外常用的有：甲胎蛋白(AFP)对于诊断原发肝癌及骨转移有益，癌胚抗原(CEA)用于诊断结肠癌，小细胞肺癌，乳腺癌，胰腺癌，甲状腺髓样癌及其转移，CA19-9作为胰腺癌的标记物，如与CEA联合应用检测胰腺癌的阳性率可>90%;CA125为卵巢癌的相关抗原;前列腺特异性抗原(PSA)用于诊断前列腺癌，鉴别转移性腺癌的性质;CA72-4与CEA及CA19-9联合监测利于胃癌及骨转移的检出。
影像学检查
1.X线检查
包括X线平片，放大X线片摄影和断层摄影，X线检查仍是目前诊断骨转移瘤的重要检查方法，是多数医疗单位所能采用的，转移性骨肿瘤的X线表现多数为肿瘤发生的骨骼产生各种骨骼破坏性改变，病变多局限在骨骼内，边缘不清，有时与原发性骨肿瘤不易鉴别。
(1)X线检查特点：转移性骨肿瘤可单发或多发，单发性系发生于某一骨内的转移，局限于一处产生骨质破坏，使邻近骨皮质扩大膨胀，X线上可以为同一的骨质破坏，或者形成大小不等的囊性腔隙，也可以是广泛的骨质破坏，多发性系转移发生在多数骨内，也可以表现为两种形式，一种是广泛地散在于多数骨内，一种是连续侵犯相邻近的几个骨，如侵犯同侧的髂骨及股骨近端，肩胛骨及肱骨近端，骨盆的转移性肿瘤常同时累及髂骨，耻骨和坐骨，脊椎的转移性肿瘤有时同时侵犯邻近的几个椎体和肋骨，其特点：
①可用正，侧，斜等不同角度和断层方法了解病灶情况，包括骨和软组织的病灶范围，体积等;
②了解骨破坏的类型，骨的转移瘤X线多呈溶骨型，而成骨型和混合型比较少;
③使用广泛，多数医疗机构均可实施;
④缺点是对人体有放射性损伤，骨破坏灶小的不易检出，超过50%时方可显示，使检出的敏感性降低。
(2)X线表现分类：转移性骨肿瘤的X线表现一般分为溶骨性，成骨性及混合性的骨质破坏3类：
①溶骨性转移瘤：以溶骨性最为多见，占80%以上,肾癌，甲状腺癌，肺癌，结肠癌，神经细胞瘤等的骨转移，常呈溶骨性破坏，其典型X线表现为皮质，髓腔均有不规则溶骨且不伴有反应性的新骨形成，常呈多发性穿凿样，虫蚀样骨破坏，分散在许多骨骼内，边缘不规则，一般无硬化边，少数可引起骨皮质膨胀及骨膜反应，有的单发的转移性肿瘤范围较大，骨骼破坏亦较广泛，常可发生病理性骨折。
②骨性转移骨肿瘤：前列腺痛，肺癌，胃癌和近半数的乳癌骨转移常表现为成骨型，X线片显示骨致密而无规律，很少有骨膨胀及骨膜反应，常呈斑点状和块状密度增高影，甚至呈象牙质状，其间骨小梁紊乱，增厚，粗糙，有时骨膜下可有大量新生骨。
③混合性转移性骨肿瘤兼有溶骨及成骨性改变。
X线特征具有多样性，这与原发灶的来源，分化程度和破坏程度，范围，时间有关，在早期仅表现出骨髓腔的稀疏，这种溶骨型的破坏，既无明显的膨胀又无骨膜反应，随着发展，骨内外呈现出不规则的，有反应性骨形成的溶骨影像，呈虫噬样，溶冰样或“一扫光”样骨破坏，易发生部分或完全性病理性骨折，也有少部分人伴骨膜反应和软组织肿块影像表现，前列腺癌，肺癌，胃癌，和近半数的乳腺癌的骨转移表现为成骨型，破坏区显示不规则致密阴影，边界不清，其间骨小梁紊乱，增厚，粗糙，很少有骨膨胀和骨膜反应，混合型兼溶骨和成骨型骨破坏的X线表现。
成神经纤维瘤的骨转移常发生于颅骨，股骨，胫骨，肱骨及骨盆，常可见到骨膜反应。
非典型的骨转移瘤X线表现可以有酷似骨肉瘤那样的高度骨膜反应和不规则的新生骨，部分发展缓慢的肾癌和甲状腺癌骨转移可以表现出界限较清楚，皮质菲薄，膨胀样骨坏死，类似骨巨细胞瘤样的X线表现，影像学特点。
(3)不同部位的转移性骨肿瘤：平片表现各异。
①骨盆：骨盆转移瘤的病灶常早发于髂骨翼及髋臼附近，溶骨型的转移灶开始呈局限性骨质疏松，很快发展为虫蛀状，斑片状，穿凿状溶骨破坏乃至大片骨质缺损，病灶边界不明显，可累及耻骨，很少有骨膜反应，偶见肥皂泡状溶骨性破坏，成骨型则表现为斑点状或棉球状密度增高阴影，成骨性转移病灶一般在髋臼底部显示骨质增厚改变，向耻骨和髂骨蔓延，呈斑点状，块状密度增高阴影，亦可累及骶尾椎，边缘可有新骨形成。
②脊柱：溶骨性转移病灶常可引起椎体不同程度的破坏，椎体常呈楔形或扁平改变，相邻的椎间隙一般保持完整，附件的转移病灶也常见到，成骨性转移病灶使椎体呈斑点状或块状密度增高或象牙质状改变。
脊柱转移瘤早期不易发现，溶骨型转移病灶早期常仅表现为一个或数个椎体的骨质疏松，可表现为连续或跳跃几个椎体，或普遍性的疏松，常在合并病理性骨折后被诊断，椎体压缩变扁或成楔状，可累及到附件，椎旁有阴影，椎间隙正常，成骨型转移灶的椎体呈斑点状密度增高影像，少数为象牙样改变。
③颅骨：溶骨性转移病灶常呈多发性穿凿样或鼠咬状骨质破坏，亦可为局限性片状骨质破坏，在颅底可有鞍痛，鞍底甚至蝶骨骨质破坏。
颅骨转移瘤多为溶骨型，可表现为单个或分散的多个界限清楚的溶骨破坏区或大的界限不清的骨缺损，病灶常同时累及内外板可侵及皮下组织。
④肋骨：多为溶骨性，对放射线敏感的转移性骨肿瘤在放射治疗后，常常可见骨质增生修复的成骨性反应。
⑤股骨上端及肱骨上端的骨转移：以溶骨性骨破坏合并病理性骨折为多见，骨折可以在股骨颈，粗隆间或粗隆下。
2.核素扫描及γ闪烁显像
该检查对转移瘤的诊断价值较大，方便实用，可早期发现，准确定位，了解转移灶的数量等，为临床治疗的选择提供帮助，目前该检查已为骨转移瘤常用的检查之一，可以发现早期的转移癌，比X线发现早半年左右，因此是诊断转移癌必不可少的手段，诊断骨转移瘤是通过放射性摄取的增多(浓集)或少(稀疏)来实现的，凡出现多发浓集灶者提示骨转移可能性大，单发浓集灶也有相当多的病例为转移灶，其优点是灵敏度高，骨转移瘤的检出率可达90%以上，且早于X线约3～6个月发现病灶;缺点是病人接受辐射剂量大，特异性差，如对浓集灶进行X线检查，可降低假阳性率，提高诊断符合率。
3.CT
可对判断有否肿瘤并准确定位，及其与周围组织的关系提供帮助，对于肿瘤的性质应结合临床来判断，对骨痛处经X线及全身ECT检查的可疑病灶可行CT检查，必要时并用含碘造影剂，以使血管及病灶的密度增高，同时增加组织间，正常组织与病灶间的对比度，即所谓的“增强”，CT诊断的优点在于能很好地显示病变的横断面结构及其周围组织关系，能清楚地提供早期轻微骨结构破坏及软组织块的情况，为诊断，手术方案的制订，预后的评估，为查找原发病灶，CT指引下的定位穿刺活检提供帮助，对脊柱转移瘤，可以清楚地显示突入椎骨内瘤组织造成的硬膜囊及神经根的压迫情况，CT增强扫描可进一步了解转移瘤血供情况。
4.MRI
MRI诊断骨转移瘤比X线，CT，ECT更敏感，其优点是：①可行三维成像，定位准确;②检查范围广，对于早期发现和准确诊断四肢，骨盆，脊椎的转移瘤有独到的优点，它能显示纵轴上的侵犯范围，髓腔内原发灶和转移灶，显示跳跃性转移灶等;③可直接显示受累血管情况，不需注射造影剂;④正常组织与转移瘤显示的对比度好;⑤显示骨髓破坏比较清楚;⑥无放射性损伤。
大多数骨转移瘤在T1加权像为低或等信号，T2加权像为高信号，但由于骨转移瘤的表现型不同，MRI的信号特点亦不同，不同部位的表现亦不同，如肺癌成骨转移到骨盆上出现的“靶征”，脊柱转移瘤出现的“跳跃征”，“椎间盘嵌入征”，“椎间隙扩大征”等，对椎旁及硬膜外肿块，硬膜囊受压脊髓及其继发改变，神经根均能清晰地显示。
一些作者比较了X线，CT，MRI，ECT及红外热像技术对骨转移瘤的诊断作用，多数作者的经验是，ECT及红外热像技术是骨转移瘤有效的全身检查方法，但假性率高，定位差;ECT对人体有放射性损害而红外热像技术对人体无任何损害;X线敏感性低，当红外及ECT阳性时，可进一步做X线检查;CT及MRI对以上检查不能确诊者是可选择的可靠方法，MRI是显示骨髓最佳影像方法，且能三维成像，显示早期骨转移最敏感，能准确显示侵犯部位及范围，对脊柱转移瘤是最佳的影像检查方法。
5.B超检查
由于B超之声波在正常骨表面几乎完全被反射，在骨组织中衰减而难以穿透组织，只有在病理的情况下声波才可穿过病骨，因此，B超更适用于以溶骨型骨破坏为主的骨转移瘤，其声图表现为肿瘤低回声区内光点呈较均匀斑点状回声或不规则强回声光点，光斑或呈液性回声暗区，伴有较密集的光点，其优点可直接观察转移灶大小，引导穿刺活检。
6.血管造影检查
血管造影可显示典型的恶性改变影像，如血运丰富，毛细血管增生，但杂乱无章，有“血管湖”现象等，亦可在造影的同时行介入治疗。
