该病的实验室诊断主要通过检测血清中丁型肝炎病毒抗原(HDAg)和丁型肝炎病毒抗体（抗-HD）。目前多采用酶联免疫法(ELISA法)。急性期血清中会一过性地出现HDAg，几天后消失，继之，血清出现抗-HDIgM阳性。在慢性HDV感染时，抗-HD滴度较高，主要是抗-HD1gG。

持续高滴度抗-HDIgG是慢性HDV感染的主要血清学标志。

此外，还可用免疫组化法检测肝组织中HDAg以及用HDVc-DNA探针检测血清中HDV-RNA，此法灵敏度高，可提高血清HDV检出率。