Simultàniament, es duu a terme una anàlisi de sang i s'examina a través del microscopi l'aspecte de les cèl·lules sanguínies i l'eventual presència de cèl·lules immadures i blasts. Les proves sanguínies poden confirmar un diagnòstic de leucèmia, encara que sense especificar el tipus exacte. Per això, és necessari que un metge especialista (hematòleg) procedeixi a l'examen de la medul·la òssia del pacient. Aquest procediment, denominat aspirat medul·lar, s'efectua fent punció d'un os gran (generalment l'os del maluc o de l'estern) per obtenir una petita quantitat de grumoll medul·lar que s'examina a través del microscopi. Un altre procediment de gran utilitat és la biòpsia medul·lar que es practica amb una agulla de major mida per obtenir una porció petita de medul·la i d'os.

 

Il·lustració de Carmen Bueno

Si l'examen de la medul·la òssia revela la presència de cèl·lules leucèmiques, és necessari ampliar les analítiques per conèixer l'extensió de la malaltia. Mitjançant una punció lumbar es pot confirmar la presència de cèl·lules anòmales en el fluid que ocupa els espais situats dins i al voltant del cervell i de la medul·la espinal (fluid cefaloraquidi). Per mitjà de diverses proves d'imatge (radiografies, tomografia computarizada, ecografia) es poden detectar signes de la malaltia en altres localitzacions (tòrax, abdomen).