血象及骨髓象贫血轻重不一，多呈正细胞性正色素性，网织红细胞比例增高，白细胞及血小板多正常。外周血涂片可见数量不等的球形红细胞及幼红细胞。骨髓呈代偿性增生，以幼红细胞增生为主。再障危象时全血细胞减少，网织红细胞比例减低，甚至缺如，骨髓增生减低。抗人球蛋白试验（Coombs试验）主要用于检测温型自身红细胞抗体，该试验分为直接和间接两种。直接抗人球蛋白试验阳性是温抗体型AIHA中最具诊断意义的实验室检查。冷凝集素试验除了在冷凝集素型的AIHA患者中可检测到冷凝集素外，某些病毒感染和浆细胞病患者也可出现冷凝集素试验阳性。冷热溶血试验（D-L试验）用于鉴别诊断阵发性冷性血红蛋白尿症。酶处理红细胞凝集试验本法可使Coombs试验敏感性提高2倍。溶血相关的其他实验室检查红细胞破坏过多的表现如血清间接胆红素水平增多、血浆游离血红蛋白增高（或出现高铁血红蛋白）、结合珠蛋白显著减少或消失；尿胆原增多，若为血管内溶血，尿液中可出现高铁血红蛋白或含铁血黄素。病因学检查当AIHA确诊后，应进一步寻找其可能的原发基础疾病。