脑脊液细胞数轻度增高，为(10～50)×109/L，主要为淋巴细胞。蛋白质可正常，亦可轻度升高。80%以上患者抗HTLV-1抗体阳性，脑脊液IgG指数升高，出现针对HTLV-1的寡克隆带。

周围血可检出T淋巴细胞白血病样细胞。血清抗HTLV-1抗体阳性。部分患者血清梅毒试验阳性。

MRI检查示颅脑正常，脊髓可有萎缩。