In seguito, le indagini di laboratorio sono effettuate per determinare l'eziologia della malattia. Un test positivo DAT ha scarsa specificità per AIHA (non restringendo efficacemente il ventaglio delle possibilità nella diagnosi differenziale); sono necessari test sierologici supplementari per accertare la causa della reazione positiva. L'emolisi deve inoltre essere dimostrato in laboratorio. I test tipici impiegati sono: Emocromo con striscio periferico, test della bilirubina, LDH (in particolare con l'isoenzima 1), aptoglobina e la ricerca di emoglobina nelle urine.