Лабораторните тестове за таласемия включват рутинен кръвен тест познат като Пълна Кръвна Картина (ПКК), която включва измерване на кръвните параметри свързани със съдържанието на хемоглобин в червените кръвни клетки и с размера и обема на червените кръвни клетки, познати като Средно Съдържание на Хемоглобина в един еритроцит (MCH) и Среден Обем на еритроцитите (MCV) респективно. И двата от тези показатели ще бъдат по-ниски при носителите на β-таласемия.
Червените кръвни клетки също се гледат под микроскоп, за да се проучат техният размер и форма. Червените кръвни клетки на носител на таласемия ще бъдат с по-блед нюанс на червеното, ще са с вариращи форми (пойкилоцитоза), ще са по-малки (микроцитоза), за разлика от нормалните червени кръвни клетки, които са по-тъмно червени на цвят, кръгли и вдлъбнати на форма.
Други тестове за установяване на носителство на β-таласемия, включват лабораторно изследване познато като електрофореза на хемоглобина, при което се установява количеството на HbA и HbA2 - основните компоненти на възрастовия хемоглобин. Количеството на други хемоглобини присъстващи в червените кръвни клетки на възрастен, като фетален хемоглобин (HbF) и HbS, може също да се измери при електрофореза. В повечето случаи горепосочените тестове са достатъчни, за да определят дали индивидът е носител.
Друг начин за измерване количеството на HbA2, което при носителите на β-таласемия винаги е повишено, така също, за да се идентифицират вариантите на хемоглобина, e специална лабораторна технология наречена Течна Хроматография под Високо Налягане или накратко HPLC. Вземайки под внимание високата му чувствителност, специфичността и най-важно високият му дневен капацитет, днес HPLC е препоръчителна като референтен метод за потвърждаване на диагноза при хемоглобинопатии и/или хемоглобинози.
Когато по гореизброените тестове не може да се направи заключение и лабораторните специалисти не могат да потвърдят диагнозата, други по-високо специализирани тестове са известни, като генетични тестове, т.е тестове, които са базирани върху изследването на ДНК на индивида. За този тест се изисква кръв от други членове на семейството, за да се постави окончателна диагноза.
В случаите, в които има железен дефицит например, това може да затрудни диагностицирането, необходимо е само да се дадат таблетки желязо на индивида и да бъде помолен да се върне след едномесечен срок и да повтори теста, след което диагнозата може да бъде потвърдена.
Дете родено с β-таласемия майор няма видими признаци на заболяването. Дори лабораторните тестове могат да се провалят при диагностицирането на таласемия, особено ако родителите не са изследвани, няма направени пренатални изследвания, и няма друго обременено дете в семейството. В тази ранна възраст Таласемия майор е възможно да бъде диагностицирана само с генетични тестове, които идентифицират гените, които детето е наследило от всеки родител.
В повечето случаи β-таласемия майор може да бъде диагностицирана в първите няколко месеца и преди 2 годишна възраст. β-таласемия интермедия, която в повечето случаи е „по-леко” клинично състояние отколкото β-таласемия майор, може все пак да остане недиагностицирана за по-дълго време.
| Средна стойност | Гранични стойности | |
| Хемоглобин(Hb) [g/dl] | 6.8 | 3.9 - 9.3 |
| Средно съдържание на хемоглобин в един еритроцит(МСН) [pg] | 20.9 | 15 - 26 |
| Среден обем на еритроцитите (MCV) [FL] | 65.8 | 57-75 |
| Средна концентрация на хемоглобин в еритроцитите(MCHC) [g/dl] | 30.9 | 26 - 34 |
Въпреки, че диагностицирането на β-таласемия майор обикновено е сравнително просто, трудности могат се появят в частност в развиващите се страни, където преобладават заболявания като малария, които могат да затруднят диагностицирането.
Например маларията може да причини анемия и спленомегалия и въпреки, че резултатите от хематологичните изследвания са съвършено различни, може да е необходимо пациентът да се лекува с анти-маларийни лекарства преди да се направи преоценка на състоянието на пациента и на диагнозата.
Има три начина за пренатално тестване, за да се определи дали нероденото дете има β-таласемия майор или интермедия:
Амниоцентезата и биопсията на хорионни въси се базират на ДНК анализ, или са познати като генетично тестване и включват идентифициране на генетични аномалии (мутации) съществуващи при родителите. Този вид тестове съдържат възможно най-точните начини за диагностициране на наследствените заболявания, но както и при всички други тестове има възможност за грешка, макар и много малка. В случая с биопсията на хорионни въси, например, лабораторните учени изследват гените отговорни за хемоглобиновия синтез съдържащи се в ДНК-то от клетките от хорионни въси, за да видят дали бебето ще е здраво, с незасегнати гени, дали е носител на таласемия или има засегнати гени и страда от Таласемия майор. Анализа на пробата обикновено отнема около седмица. Ако теста покаже, че бебето е засегнато, двойката може да реши да запази бременността, приемайки, че доживотното лечение ще е необходимост или да прекъсне бременността.