1、查体：视诊患儿是否有贫血貌以及舌炎、毛发、皮肤、巩膜黄染等。
2、实验室检查：
（1）血常规：呈大细胞性贫血，平均红细胞体积MCV＞94fl，平均红细胞血红蛋白含量MCH＞32pg。网织红细胞、白细胞、血小板计数常减少。
（2）骨髓穿刺涂片：细胞增生明显活跃，以红系增生为主，粒系、红系均出现巨幼变。中性粒细胞的胞质空泡形成，核分叶过多，巨核细胞的细胞核有过度分叶现象。
（3）血涂片：红细胞大小不等，以大细胞为多，易见嗜多色性和嗜碱点彩红细胞，可见巨幼变的有核红细胞，中性粒细呈分叶过多现象。
（4）血清维生素B12和叶酸测定：血清维生素B12和叶酸多低于正常水平，血清维生素B12正常值为200~800ng/L，小于100ng/L为缺乏。血清叶酸水平正常值为5~6ng/L，小于3ng/L为缺乏。
（5）维生素B12吸收实验：即Schilling实验，可区别是营养性还是内因子缺乏或吸收障碍所致的小儿巨幼细胞性贫血。
3、血生化：主要包括肝功能、肾功能、电解质、心肌酶检查等，可以发现巨幼细胞性贫血是否发生溶血的情况，可以间接增加诊断明确性。
4、同型半胱氨酸：如缺乏叶酸，此项作为生物化学反应的结果，高半胱氨酸水平会上升。
5、铁染色和血清铁检查：目的是用于和其他原因导致的贫血鉴别，缺铁性贫血。
6、脑电图：癫痫在发作时脑电图可以准确地记录，此项可以鉴别患儿肢体抖动是否为癫痫发作。
7、腹部B超：了解是否有肝脾肿大存在。