在外周血的血常規及白細胞分類檢查，貧血和血小板計數減少極其常見（占75%～90%），半數AML患者白細胞計數增高，多在10×109/L～100×109/L之間，20%的病例甚至>100×109/L。部分患者白細胞計數可正常，少數患者（常為M3型或老年病例）白細胞計數<4.0×109/L。80%患者血紅蛋白低于正常值，甚至出現嚴重貧血，網織紅細胞常減少。多數患者血小板計數減少，少數正常或輕度增高。在骨髓，多數患者高度增生，正常造血細胞被白血病細胞取代；少數患者骨髓增生低下，但原始細胞仍在30%以上。如胞漿內發現Auer小體，更有助于排除ALL而確診為AML。AML的骨髓細胞化學染色對分型和鑒別診斷有重要意義。