Per accertare (diagnosticare) la LLA, l'ematologo richiede successivamente il prelievo di un campione di midollo osseo, che si può ottenere sia aspirando una quantità di sangue midollare, sia prelevando un piccolo cilindro di osso insieme al midollo, entrambi introducendo un ago specifico per i due processi di solito nell'osso dell’anca o del bacino del paziente. Si tratta di una procedura breve, effettuata in anestesia locale, che normalmente non prevede ricovero.