La diagnosi generalmente viene effettuata tramite emocoltura, in particolare nei pazienti immunodepressi e con febbre di origine sconosciuta e prolungata nel tempo. Questi bacilli non si colorano bene con la classica colorazione di Gram, perciò per la loro identificazione si deve ricorrere a colorazioni speciali come la colorazione con arancio di acridina oppure con il metodo di impregnazione argentica della colorazione di Warthin-Starry.