آزمایش ها و روش های پزشکی مورد استفاده جهت تشخیص لوسمی حاد عبارتند از:

• آزمایشات خون: آزمایش خون ممکن است تعداد بسیار زیاد یا کم گلبول های سفید، گلبول های قرمز و پلاکت ها را نشان دهد. همچنین آزمایش خون ممکن است وجود سلول ‌های بلاست (سلول‌های نابالغی که معمولاً در مغز استخوان یافت می‌شوند.) را نشان دهد.
• آزمایش مغز استخوان: در طول آسپیراسیون مغز استخوان و بیوپسی، از یک سوزن برای برداشتن نمونه ای از مغز استخوان از استخوان لگن استفاده می شود. نمونه گرفته شده از مغز استخوان برای بررسی سلول های سرطان خون به آزمایشگاه فرستاده می‌شود. پزشکان در آزمایشگاه سلول های خونی را بر اساس اندازه، شکل و سایر ویژگی های ژنتیکی یا مولکولی به انواع خاصی دسته‌بندی می‌کنند. آنها همچنین به دنبال تغییرات خاصی در سلول های سرطانی هستند و تعیین می‌کنند که آیا سلول های سرطان خون از لنفوسیت های B یا لنفوسیت های T شروع شده اند. این اطلاعات به پزشک شما کمک می کند تا یک برنامه درمانی ایجاد کند.
• آزمایش های تصویربرداری: آزمایش‌های تصویربرداری مانند اشعه ایکس، اسکن توموگرافی کامپیوتری (CT) یا اسکن اولتراسوند ممکن است به تعیین اینکه آیا سرطان به مغز و نخاع یا سایر قسمت‌ های بدن گسترش یافته است کمک کند.
• آزمایش مایع نخاعی: آزمایش پونکسیون کمری که به آن آزمایش مایع مغزی نخاعی نیز می‌گویند، ممکن است برای جمع‌آوری نمونه‌ای از مایع نخاعی (مایعی که مغز و نخاع را احاطه کرده است) استفاده شود. نمونه آزمایش می شود تا ببیند آیا سلول های سرطانی به مایع نخاعی گسترش یافته اند یا خیر.