根据营养史或特殊用药史、贫血表现、消化道及神经系统症状、体征，结合特征性血象和骨髓象，血清VitB12及叶酸水平测定等可作出诊断。若无条件测血清VitB12和叶酸水平，可予诊断性治疗，叶酸或VitB12治疗一周左右网织红细胞上升者，应考虑叶酸或VitB12缺乏。
应与下列疾病鉴别
1.造血系统肿瘤性疾病
如急性非淋巴细胞白血病M6型、红血病、骨髓增生异常综合征，骨髓均可见幼红细胞巨幼样改变等病态造血现象，但叶酸、VitB12水平不低，且补充无效。
2.有红细胞自身抗体的疾病
如温抗体型自身免疫性溶血性贫血、Evans综合征等因不同阶段的红细胞有抗体附着，MCV变大，又有间接胆红素增高，少数患者尚合并内因子抗体，故极易与单纯叶酸、VitB12缺乏引起的MA混淆。其鉴别点是此类患者有自身免疫病的特征，用免疫抑制剂方能显著纠正贫血。
3.合并高黏滞血症的贫血
如多发性骨髓瘤，因M蛋白成分黏附红细胞而使之呈“缗钱状”，血细胞自动计数仪测出的MCV偏大，但骨髓瘤的特异表现是MA所没有的。