1、血清学方法：
补体结合试验：是诊断肺炎支原体感染广泛使用的血清学诊断方法，取急性期和恢复期双份血清效价呈4倍增长者，或单份血清效价≥1∶32者判为阳。其敏感性可达90%，特异性为94%，仅初次感染时出现阳性，再次感染时常不出现阳性反应。
（1）冷凝集试验：是一种诊断肺炎支原体感染的非特异性试验，有33%～76%感染者为阳性（效价≥1∶32）。效价越高该病的可能性越大，常在发病的第一周末或第二周初出现阳性反应，持续约2～4个月。此试验在婴幼儿腺病毒、副流感病毒等引起的肺炎和呼吸道感染也可出现假阳性反应。
（2）间接血凝试验：主要检测IgM抗体。此后7天出现阳性。10～30天达高峰，12～26周逐渐降低。急性期采血宜早，否则不易测出4倍增高的抗体。特异性尚不理想，与补结试验相似。
（3）酶联免疫吸附试验：用于检测IgM和IgG抗体。方法敏感、特异性高、快速、经济，是诊断肺炎支原体感染实用可靠的手段。现已有ELISA试剂盒出售。
2、血象：
白细胞总数常在正常范围内，但偶尔亦可升高。25%患者白细胞超过10.0×109/L，少数可达（25.0～56.0）×109/L。分类以中性粒细胞或嗜酸粒细胞稍增多。血小板减少。直接库姆斯（coombs）试验可阳性。血沉在发病初期阶段可增快。
3、核酸杂交试验：
用放射性同位素（32P、125I等）标记的核酸探针技术进行肺炎支原体检测。此法虽灵敏度高且特异性较强，但要求条件也较高，需要使用同位素，故难于在临床推广。
4、培养法：
因肺炎支原体营养要求高，生长缓慢，需观察10～30天或更长时间，对临床诊断帮助不大。目前国外仍使用美国疾病控制中心（CDC）推荐的Hayflied培养基，国内多用首都儿科研究所以马丁培养基或猪肺消化液为基础的培养基。
5、聚合酶链反应（PCR）：
从综合结果看，PCR法检测的阳性率明显高于培养法（灵敏度比普通培养法高10～100倍），也明显高于血清学和探针杂交法。其特异性也较强，与其他支原体无交叉反应，且不受口腔其他菌污染的干扰。所需时间较短，因而采用PCR法可争取早日确诊，以指导临床合理用药。在中枢神经系统出现症状时，快速可靠的诊断更为必要。由于此法相当敏感，故实验操作时应特别小心，避免污染。
