Oltre al controllo dei parametri clinici (temperatura, frequenze cardiaca e respiratoria) devono essere eseguiti l'analisi colturale del sangue (emocoltura) per evidenziare il tipo di microrganismo presente e altri esami di laboratorio in grado di valutare il danno agli organi causato dalla sepsi. Per identificare il tipo di infezione e la sua localizzazione possono essere effettuati ulteriori esami microbiologici e di diagnostica per immagini come, ad esempio, radiografie, ecografie o tomografia computerizzata (TAC).