A leucemia não pode ser detectada apenas por testes sanguíneos de rotina. Se houver suspeita de leucemia, são necessários outros testes, tais como medula óssea, testes genéticos e cromossómicos para se fazer um diagnóstico definitivo. Se houver uma queda na contagem de glóbulos vermelhos e plaquetas nas análises de rotina ao sangue, isto sugere a possibilidade de supressão da medula óssea, em alguns casos devido à leucemia. Um aumento súbito da contagem de glóbulos brancos, bem acima do intervalo normal de 4000-10000/μL, pode indicar leucemia, mas também pode ser devido a condições inflamatórias tais como pneumonia ou amigdalite supurativa aguda. A leucemia promielocítica aguda, por outro lado, tem uma contagem de glóbulos brancos que está muito abaixo do normal. Portanto, é difícil concluir a presença de leucemia num doente com base apenas nos resultados de sangue de rotina e são necessárias mais investigações. A suspeita de leucemia requer uma biopsia da medula óssea, que geralmente não é excessivamente dolorosa quando realizada sob anestesia local, e basicamente confirma a presença ou ausência de leucemia. Portanto, os testes de sangue de rotina são apenas uma parte muito básica de um teste de sangue. Se houver problemas com os testes de sangue de rotina, estes precisam de ser combinados com outros testes para confirmar a doença específica e não podem determinar directamente o risco de leucemia.