1.血象 貧血顯著，血紅蛋白＜60g/L，外周血可見幼紅細胞，白細胞總數升高。血片中以原始粒細胞為主，少數患者可無或極少幼稚粒細胞出現。血小板中度到重度減少。
2.骨髓象 骨髓增生極度活躍或明顯活躍，少數病例可增生活躍甚至減低。骨髓中原始粒細胞大于90%（NEC），白血病細胞內可見Auer小體，幼紅細胞及巨核細胞明顯減少，淋巴細胞也減少。
3.細胞化學染色 POX染色至少有3%原粒細胞POX陽性。
A.POX染色弱陽性B.視野中可見原始粒細胞C.視野中全部為原粒（與B圖為不同患者）
4.免疫學檢驗 本型往往顯示HLA-DR、MPO、CD34、CD33及CD13陽性，CD11b、CD15陰性。CD33陽性者CR率高，CD13陽性、CD33陰性者CR率低。
5.染色體和分子生物學檢驗 核型異常。Ph染色體t（9；22）形成BCR-ABL融合基因，約見于3%的AML，大多為M1型。