(2)骨髓像。是急性白血病診斷的主要依據和必要檢查。FAB協作組提出骨髓有核細胞(ANC)占30%，骨髓有核細胞占20%為急性白血病的診斷標準。多數情況下，有核細胞增殖明顯，主要是原始細胞，而成熟中期細胞缺失，有少量成熟粒細胞殘留，形成所謂的“空洞”現象。M3主要由多顆粒的異常早幼粒細胞組成，此類患者的原始細胞也可能
(3)細胞化學。主要用於輔助各種白血病的形態學鑒定。
(4)免疫學檢查。根據白血病細胞表達的相關抗原系列，確定系列的來源。造血幹/祖細胞表達CD34抗原。在急性早幼粒細胞白血病中，除表達CD13和CD33外，還表達CD9和CD68，但HLA-DR為陰性。
(5)染色體和基因改變。白血病通常伴隨著特定的染色體和基因變化。
比如M3 90%都有t(15；17)(q22；Q21)，這種易位使15號染色體上的PML(早幼粒細胞白血病基因)和17號染色體上的RARα(視黃酸受體基因)形成PML-RARα融合基因。這是M3發病機制和全反式維甲酸治療的有效分子基礎。
(6)血液生化變化。血清尿酸濃度升高，尤其是化療期間。尿酸排泄增多，甚至出現尿酸結晶。彌散性血管內凝血患者可能有凝血象異常。在M5和M4，血清和尿液中的溶菌酶活性增加，但在其他類型的急性白血病中沒有增加。
中樞神經系統白血病發生時，腦脊液壓力升高，白細胞增多，蛋白質增多，糖分減少。塗片中可發現白血病細胞。