急性期血常规检查显示白细胞总数正常或轻度升高，以淋巴细胞为主;偶有呈白血病样反应或白细胞减少症。约2/3病例红细胞沉降率增快(>40mm/h);尿化验检查正常或有少量蛋白尿;肝功能检查也可有转氨酶升高;胸腔积液呈浆液性或浆液血性，蛋白质32～49g/L，在胞液中曾有分离出支原体者。
1.病原学检查可做肺炎支原体分离培养 标本来自咽部分泌物(喉拭子，咽洗出物)、痰支气管肺泡灌洗液等，抗体出现后，培养仍可阳性。脑膜脑炎、心包炎及大泡性鼓膜炎者可分别采取脑脊液，心包积液或中耳分泌物培养，也可分离出支原体。病原学检查可靠，特异性高，但费时、费力，难于推广应用，无助于本病的早期诊断。
2.血清学检查 是确诊支原体感染的最常用方法，起病2周后，约2/3的患者冷凝集试验阳性，滴度效价大于1∶32，尤当滴度逐步升高时更有诊断价值，此方法在临床被沿用多年，由于冷凝集抗体(抗红细胞Ⅰ抗原的IgM抗体)出现较早(发病第一周末)，阳性率较高(50%～75%)，下降也快(4周后迅速下降)，故在目前仍不失为一项简便、快速、实用的较早期的诊断方法，但必须结合临床及其他血清学检测进行判断，如补体结合试验，间接血凝试验，间接荧光抗体测定，酶联免疫吸附试验及生长抑制试验等，由于所有抗原是从肺炎支原体脂质提取物中制备的，故具有特异性诊断价值，其中酶联免疫吸附试验最敏感，有利于判断近期感染;间接荧光抗体测定IgG抗体出现晚，维持时间长，适用于进行流行病学调查;间接血凝法IgM抗体出现早，消失快，较实用;生长抑制试验特异性强，但试验周期长，应用红霉素，阿奇霉素等有效药物治疗后影响结果的判断;约半数患者对链球菌MG凝集试验阳性，凝集试验为诊断肺炎支原体感染的传统方法，但其敏感性与特异性均不理想;补体结合试验不如其他血清学检查敏感及特异，但因方法简便而被普遍应用。
3.抗原检测 用于早期诊断，常用方法有：固相酶免疫测验技术Elisa法、多克隆抗体间断免疫荧光测定、单克隆抗体免疫印迹法、核酸杂交技术和聚合酶链反应技术等，可直接从患者鼻咽分泌物或痰标本中检测肺炎支原体抗原而确立诊断，此法快速简便，符合临床要求，但其敏感性、特异性和稳定性有待进一步提高。核酸杂交技术已制成试剂盒，具有高效、特异而敏感等优点，易于推广。
目前应用免疫荧光方法做痰、咽分泌物涂片可直接镜下观察查支原体，方法简便、快速，1～2h可做出诊断，已广泛由于临床。
胸部X线表现：支原体肺炎的基本病理表现为支气管和细支气管炎及间质性肺炎。胸片表现呈多样化，无特征性，可有肺纹理增强及沿纹理分布的多发不规则、密度较低、均匀斑片状影，半数以上呈多叶分布;近半数两侧被侵犯，大多数病例有下叶受累;病变可孤立地局限在周围部位，但大多从肺门向肺野伸展且逐渐变浅的扇形阴影;肺部常见一处或多部位的斑点状。病灶吸收较慢，长者可达4周以上，约1/3患者可出现单侧性短暂的胸腔积液。
