1.外周血
(1)白细胞：大多数病人白细胞数增多，白血病晚期增高更显著，最高者可超过100×109/L，称为高细胞性白血病，也有不少病人的白细胞计数在正常水平或减少，低者可<1.0×109/L，称为白细胞不增多性白血病，血片分类检查可见原始细胞或幼稚细胞，一般占30%～90%，甚至高达95%以上，但白细胞不增多型病例血片上原或幼稚细胞较少，而仔细分类或血液离心浓缩涂片才能找到。
(2)红细胞和血红蛋白：病人可有不同程度的贫血，老年人贫血进展稍缓和，多为正色素，正常细胞性贫血，少数病人血片红细胞大小不等和畸形，血中可找到少量幼红细胞。
(3)血小板：大多数降低，约50%的病人血小板低于60×109/L，极早期患者血小板数可能正常或轻度减低，晚期血小板往往极度减低，患者往往有出血时间延长及血块退缩不良。
2.骨髓象
骨髓象具有特征性的诊断价值，绝大多数患者骨髓增生呈极度或明显活跃，极少数低增生性白血病骨髓减低，不论骨髓增生活跃或减低，主要是白血病性的原始(M3型为早幼粒)细胞，一般占非红系细胞的30%～90%，细胞都停滞在原始(M3型为早幼粒)细胞阶段，而较成熟中间型细胞缺如，并残留少量成熟粒细胞，形成所谓“裂孔”现象，正常的幼红细胞和巨核细胞减少，白血病性原始细胞形态常有异常改变，例如胞体较大，核浆比例增加，核的形态异常(如切迹，凹陷，分叶等)，染色质粗糙，排列紊乱，核仁明显等，某些急粒白血病的小原粒细胞类似淋巴母细胞，M6型(红白血病)红系细胞巨幼样改变常与巨幼细胞贫血所见相似，由于细胞形态的不典型，需借助细胞化学才能辨别，Auer小体有助于鉴别急淋和急非淋白血病，急粒白血病细胞浆中较常见Auer小体，急单和急性粒-单核细胞白血病细胞胞质中有时亦可见到，急淋白血病则无Auer小体，由于白血病骨髓细胞数极度增生，骨髓液过度黏稠，可能导致穿刺失败，白血病细胞浸润骨髓程度，各部位并不一致，一次穿刺不一定能获得典型骨髓象，必要时应选择不同部位反复穿刺。
3.细胞化学
主要用于协助形态学，鉴别各类白血病，一般通过过氧化物酶，苏丹黑脂质，非特异性脂酶及其抑制试验，可将粒，单核，淋巴3种白血病加以区别，糖原染色(PAS)除可用于鉴别上述3种细胞外，尚可用于鉴别红白血病(M6型)与巨幼细胞贫血，前者往往呈强阳性反应，后者反应不明显，急粒白血病中性粒细胞碱性磷酸酶(NAP)反应明显降低，而急淋白血病的中性粒细胞碱性磷酸酶反应则增高。
4.免疫学检查
各种单克隆抗体问世，为白血病免疫学分型奠定了基础，提高了白血病诊断的准确性，根据白血病细胞免疫学标志，不仅可将急淋与急非淋白血病区别，而且还可将T细胞和B细胞急淋白血病加以分别(表2)，根据MIC分型，单克隆抗体还可将急淋白血病分为若干亚型。
5.染色体改变
应用高分辨染色体分带技术，80%～85%白血病可检查出染色体异常，有一些组型异常具有特异性，例如t(15;17)只见于M3;16号染色体的结构异常最多见于M4嗜酸型及M2;t(8;14)出现于B细胞急淋。
6.粒-单核系祖细胞(CFU-GM)培养
急非淋白血病骨髓CFU-GM集落不生成或生成很少，而集簇数目增多;缓解时集落又恢复生长，复发前集落又减少，因此CFU-GM培养对估计预后，预防复发有一定的意义。
7.血液生化改变
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，病人发生DIC时可出现凝血机制障碍，急单白血病血清和尿溶菌酸活性增高，急粒白血病不增高，而急淋白血病常降低。
8.出现中枢神经白血病时，脑脊液白细胞数增多(>0.01×109/L)，蛋白质增多(>450mg/L)，而糖定量减少，脑脊液涂片可找到白血病细胞。
根据病情，临床表现，症状，体征选择做心电图B超，X线，CT，MRI等检查。
