病毒分離采用PHA處理的患者淋巴細胞,加入含IL-2的營養液培養3~6周,電鏡觀察病毒顆粒,并檢測上清液逆轉錄酶活性,最后用免疫血清或單克隆抗體鑒定。抗體檢測可用ELISA法、間接IFA和膠乳凝集法,也可用免疫印跡法和PCR法等檢測抗原或病原體。血液中HTLV-Ⅰ抗體的存在即可診斷為該病毒感染;而血液中異常淋巴細胞數量的大量增生,同時證實這些淋巴細胞中有HTLV-ⅠDNA,則可支持成人T淋巴細胞白血病的診斷。