溶組織內阿米巴無菌培養成功后，血清學診斷發展很快。可以說是診斷阿米巴病的關鍵性實驗。大約有90%的患者血清，以酶聯免疫吸附實驗（ELISA）、間接血凝實驗（IHA）、瓊脂擴散法（AGD）可以檢查到不同滴度的抗體。但是診斷急性阿米巴病用IHA似有問題，因可檢驗出十年前感染而存在的抗體。換言之，阿米巴抗體在治療后可持續存在2年~10年，而ELISA抗體滴度在患病后幾個月內即可轉陰。這也提示，一旦抗體陽性，提示為急性感染。另外，間接熒光抗體試驗（IFA）也可作為診斷手段，一般在痊愈后半年至一年其抗體滴度可明顯下降或轉陰。抗體滴度一般與病情的嚴重程度無十分密切的關系。也有10%的病人已出現肝膿腫的癥狀，而血清抗體可陰性，在以后的幾天至二周內可檢出抗體。有時病人為溶組織內阿米巴感染而無癥狀，但血清抗體仍為陽性。所以血清學診斷是一種十分有效的檢測無癥狀帶溶組織內阿米巴包囊者的手段，尤其在沒有檢測糞中抗原或PCR方法的實驗室。已有應用重組抗原檢測抗體的報告，其敏感性和特異性均在90%以上。