血液检查主要有磷脂酰胆碱-胆固醇酰基转移酶异常，有的患者该酶完全缺失，有的患者该酶功能减低，有的患者表现为酶的量减少。因此，对本病患者需用放射免疫测定法测定血浆磷脂酰胆碱-胆固醇酰基转移酶的量，同时也应测定其活性。杂合子的磷脂酰胆碱-胆固醇酰基转移酶的水平介于正常水平或纯合子之间。低血浆磷脂酰胆碱-胆固醇酰基转移酶水平没有特征性诊断意义，男性该酶水平低于女性，吸烟者低于不吸烟者，少数肝肾综合征患者该酶活性低于正常人。
患者血浆脂质和脂蛋白表现异常，许多患者空腹血浆混浊。总的胆固醇水平在家族之间显著不同，可正常或增高，游离胆固醇和磷脂酰胆碱水平增高。胆固醇酯和溶血卵磷脂浓度降低。血浆三酰甘油水平常增高。高密度脂蛋白胆固醇浓度通常降低。患者高密度脂蛋白有两个亚类，第一亚类分子量较大，在电泳中作为α2-球蛋白移动，和肝病患者高密度脂蛋白类似，且部分有同源性;另一亚类分子量较小。凝胶过滤后患者低密度脂蛋白被分成3个亚类，第一亚类主要由磷脂酰胆碱和非酯化胆固醇组成;第二亚类与脂蛋白X相似，后者曾被认为是胆固醇性肝脏疾病的特征;第三亚类与正常低密度脂蛋白相似，但会有更多的三酰甘油。患者低密度脂蛋白异常部分被称为LM-LDL，现认为该部分LDL有肾毒性。
本病的变异型(鱼眼病)表现为角膜混浊和异常脂蛋白血症，与高密度脂蛋白酯化作用受损有关，其低密度脂蛋白胆固醇或极低密度脂蛋白胆固醇的酰化作用正常。有人提出这些鱼眼病患者的磷脂酰胆碱-胆固醇酰基转移酶缺乏仅限于对高密度脂蛋白进行酰化作用的酶(α-磷脂酰胆碱-胆固醇酰基转移酶)，而与对低密度脂蛋白和极低密度脂蛋白进行酯化作用的酶(β-磷脂酰胆碱-胆固醇酰基转移酶)无关。有人进一步提出鱼眼病患者与那些经典的磷脂酰胆碱-胆固醇酰基转移酶缺乏患者有区别，后者α-和β-磷脂酰胆碱-胆固醇酰基转移酶的活性都降低。
1.肾脏活检
(1)光镜检查：肾小球受累最明显，可见毛细血管壁增厚、基底膜不规则，其内常有半透明带或小泡，有时可见双轮廓的管壁，系膜区增宽，可见淡染带，基质中可见小泡，使之呈蜂窝状外观。多数患者的毛细血管腔中可发现数量不等的泡沫细胞。在间质组织、动脉和小动脉壁内可发现类似的细胞。在肾小球毛细血管腔中和系膜中可见呈“海蓝色组织细胞”的含脂质的细胞。随着肾小球病变的进展，可并发节段性硬化和血浆蛋白沉积。Magil等用油红“O”染色发现肾小球内有大量“脂滴”。Stokkek等用油红“O”染色冷冻切片，在小动脉内皮下见到染色的脂质沉积。
(2)免疫荧光检查：免疫荧光显微镜下典型的特点是所有免疫球蛋白和补体成分都是阴性的，因此不支持肾损害由免疫介导。但个别报道在肾小球毛细血管壁和(或)系膜区见到免疫球蛋白和(或)补体呈弱阳性。可惜的是文献中对肾小球有电子致密物沉积的患者未进行免疫荧光检查。
(3)超微结构特点：超微结构异常非常明显。系膜基质和基底膜被透明带(腔隙)所穿透，透明带中有小的圆形致密结构或呈板层状外观，提示是由膜构成的“膜包绕小体”。在毛细血管壁，这些结构可能位于内皮下、基底膜内或上皮下。这些特殊结构也可位于包曼囊和肾小管基底膜、动脉和小动脉内皮下和间质组织，但都在细胞外的部位。肾小球内皮细胞偶见分离或缺失。伴随上述改变，还可见到腔内的致密大颗粒和膜样物质。肾小球内有“海蓝色组织细胞”存在。
还有其他超微结构“沉积物”存在，包括浓染的条纹状原纤维聚集物和细颗粒的电子致密物质，分布于毛细血管各个部位，主要位于上皮下，以及系膜基质。另一类型沉积物由聚集的圆形或层状致密结构组成。这3种超微结构沉积物常在肾小球同一节段同时存在，也可单独存在。Lager等研究了同一患者相隔8年的重复肾活检结果，第二次肾活检时交叉条纹状原纤维和层状致密结构减少，而致密颗粒和膜样半透明区增加。在疾病早期活检标本中，沉积物主要在上皮下;而在重复活检标本中，沉积物主要在系膜区和内皮下。
肾小球脏层上皮细胞足突广泛消失，发生局灶硬化时，胞内形成粗大空泡、致密溶酶体包涵物。
肾脏损害也会在尸体供肾移植后6个月或以后再次发生，泡沫细胞在肾小球毛细血管和动脉内膜不规则的分布，冷冻切片油红染色阳性，超微结构研究显示在肾小球基底膜和系膜基质中有细胞外脂质结构的存在。
2.其他组织病理检查 非肾脏组织也可存在细胞内和细胞外脂质包涵体，只是程度不如肾脏显著。主动脉、肾动脉、髂骨已发现细胞外膜包绕颗粒脂质，有时可见泡沫细胞，在肝脏可见血管周围存在聚集的膜包绕颗粒，库普弗细胞内有大而不规则的、浓染的胞质内髓磷脂体，肝细胞内有圆形的脂滴。脾脏抽提物和活检标本中有大的海蓝色组织细胞，胞质中充满致密多层膜状物(髓磷脂样小体)，据推测这种胞质内物质是吞噬的非酯化胆固醇和磷脂酰胆碱，在其他网状内皮结构如淋巴结中也发现相似的异常细胞。脾窦常见细胞外膜包绕颗粒。眼组织也可见细胞外包涵体(膜包绕颗粒)。
红细胞形态异常，骨髓涂片和外周血中存在增多的“靶细胞”，红细胞结构异常可能与细胞膜的异常脂质成分有关。