In caso di sospetto di leucemia a cellule capellute si esegue un semplice esame del sangue, l’emocromo completo, che consente di osservare il numero e la forma di globuli bianchi, globuli rossi e piastrine. L'emogramma rileva una riduzione del numero di uno o più tipi cellulari, anemia moderata. L'esame dello striscio sanguigno identifica le cellule capellute: cellule piuttosto grandi con nucleo rotondo, ovale o reniforme, che presentano lungo tutta la circonferenza abbondanti filamenti.