1.血象
白細胞總數常在正常範圍內，但偶爾亦可升高，25%患者白細胞超過10.0×109/L，少數可達(25.0～56.0)×109/L，分類以中性粒細胞或嗜酸粒細胞稍增多，血小板減少，直接庫姆斯(coombs)試驗可陽性，血沉在發病初期階段可增快。
2.培養法
因肺炎支原體營養要求高，生長緩慢，需觀察10～30天或更長時間，對臨床診斷幫助不大，目前國外仍使用美國疾病控制中心(CDC)推薦的Hayflied培養基，國內多用首都兒科研究所以馬丁培養基或豬肺消化液為基礎的培養基。
3.血清學方法
補體結合試驗：是診斷肺炎支原體感染廣泛使用的血清學診斷方法，取急性期和恢復期雙份血清效價呈4倍增長者，或單份血清效價≥1∶32者判為陽，其敏感性可達90%，特異性為94%，僅初次感染時出現陽性，再次感染時常不出現陽性反應。
間接血凝試驗：主要檢測IgM抗體，此後7天出現陽性，10～30天達高峰，12～26周逐漸降低，急性期採血宜早，否則不易測出4倍增高的抗體，特異性尚不理想，與補結試驗相似。
冷凝集試驗：是一種診斷肺炎支原體感染的非特異性試驗，有33%～76%感染者為陽性(效價≥1∶32)，效價越高該病的可能性越大，常在發病的第一週末或第二週初出現陽性反應，持續約2～4個月，此試驗在嬰幼兒腺病毒，副流感病毒等引起的肺炎和呼吸道感染也可出現假陽性反應。
4.核酸雜交試驗
用放射性同位素(32P，125I等)標記的核酸探針技術進行肺炎支原體檢測，此法雖靈敏度高且特異性較強，但要求條件也較高，需要使用同位素，故難於在臨床推廣。
5.聚合酶鏈反應(PCR)
自1992年該法用以檢查肺炎支原體感染的臨床標本，從綜合結果看，PCR法檢測的陽性率明顯高於培養法(靈敏度比普通培養法高10～100倍)，也明顯高於血清學和探針雜交法，其特異性也較強，與其他支原體無交叉反應，且不受口腔其他菌汙染的干擾，所需時間較短，因而採用PCR法可爭取早日確診，以指導臨床合理用藥，在中樞神經系統出現症狀時，快速可靠的診斷更為必要，由於此法相當敏感，故實驗操作時應特別小心，避免汙染。
6.肺部X線檢查
可見模糊雲霧狀或均勻一致的陰影，近肺門部較緻密，向外逐漸變淺，邊緣不清楚，通常不侵犯整葉，絕大多數為一葉受累，以下葉多見，左下最多，右下次之，側位20%左右有少量胸腔積液，10%左右見肺不張，偶見胸膜炎，肺部病變通常在2～3周吸收，完全吸收需4～6周，小兒約30%伴有肺門淋巴結腫大。
