实验室诊断包括全血细胞计数和EB病毒血清学检测。患有该病时，白细胞中异形淋巴细胞计数大于30％。虽然此时个别淋巴细胞与白血病时类似，但与之不同的是淋巴细胞的异形性。非典型淋巴细胞也可见于HIV感染，CMV感染，乙肝，乙型流感，风疹和其他病毒性疾病，需要进行血清学检查以明确诊断。然而，大量非典型淋巴细胞仅见于EB病毒感染和CMV感染。

急性EBV病毒感染可通过以下两种血清学检测来诊断。

嗜异性抗体试验

EBV特异性抗体检测

嗜异性抗体检测可通过凝集卡试验进行。该抗体仅存在于50％的5岁以下的患者中，而在80％～90％的青少年和成人中可以检出。重要的是，嗜异性抗体试验在部分急性HIV感染的患者中可能呈现假阳性。嗜异性抗体的滴度和阳性率在疾病的第二和第三周上升。 因此，如果怀疑诊断并且嗜异性抗体检测在临床疾病早期（第一周）呈阴性，则可以在大约 7 天后重复检测。 由于可能出现假阳性或阴性结果，美国疾病控制与预防中心 (CDC) 不建议使用异嗜性抗体来诊断原发性 EBV 感染（请参阅 CDC:实验室测试）。然而，在适当的临床情况下，异嗜性抗体检测阳性通常足以确诊原发性 EBV。或者，可以进行 EBV 抗体测试。

EBV 特异性抗体检测高度敏感。EBV病毒衣壳抗原（VCA）的IgM抗体出现表明急性EBV感染（这些抗体3个月内消失感染后）。VCA的IgG抗体（EBV VCA-IgG抗体）在感染早期也可出现并持续终生。 针对EBV核抗原的抗体（EBNA-IgG）在急性感染后(2 - 4个月)产生，并持续终生。当EB病毒抗体滴度为阴性或提示非急性EB病毒感染，则应考虑其他可能出现类似症状的诊断(如急性HIV感染、CMV感染。