1.血常規檢查
血常規檢查對中樞神經系統局灶性化膿性感染的診斷通常無特殊意義。大約50%的腦膿腫患兒外周血白細胞計數輕度增多，伴發腦膜炎的患者白細胞計數明顯增高（>20×109/L），可有核左移（桿狀核超過7%）。
2.血液檢查
C-反應蛋白對于鑒別顱內化膿性疾病（如腦膿腫）和非感染性疾病（如腫瘤）有一定的價值，C-反應蛋白升高較白細胞計數增多或血沉加快對顱內膿腫的提示更敏感，但無特異性。
3.血培養
血培養陽性率較低（約10%），但如陽性則對診斷有特異性意義。
4.腦脊液檢查
穩定期腦膿腫腦脊液多無明顯異常，可有蛋白輕度升高，白細胞計數稍高或正常，糖輕度降低，壓力多數升高。在病程早期特別是并發腦膜炎癥明顯者，腦脊液可有顯著異常。腦脊液培養陽性率不高，在同時存在腦膜炎或腦膿腫破潰至蛛網膜下腔時培養的陽性率增高。由于腦膿腫大多并發顱內壓增高，腰椎穿刺引起的并發癥明顯增加；因此不應將腰椎穿刺列為腦膿腫的常規檢查。如臨床懷疑腦膿腫，應首先行神經影像學檢查確診。在除外顱內壓增高之前，禁忌腰椎穿刺其他輔助檢查：神經影像學檢查，CT和MRI是診斷腦膿腫的首選檢查可使病變早期診斷，準確定位，并直接用于指導治療。
5.CT
一般腦膿腫的典型CT表現是：
（1）膿腔呈圓形或類圓形低密度區。
（2）膿腫壁可呈等密度或稍高密度環狀影，增強掃描呈環狀強化，壁厚一般5～6mm。
（3）膿腫周圍腦組織水腫，呈廣泛低密度區，多表現為不規則指狀或樹葉狀。
（4）膿腫較大者見占位效應，膿腫直徑一般為2～5cm。值得注意的是盡管上述表現可高度懷疑腦膿腫但其他病變（如腫瘤、肉芽腫，吸收中的血腫或梗死）也可有類似的CT表現。此外，CT異常一般在出現臨床癥狀后數天表現，病初CT正常并不能排除腦膿腫，對高度懷疑者應復查。
6.MRI
MRI比CT更敏感，更特異，病變可更早被檢出有些CT檢測不到的微小病灶MRI亦可清晰顯示，并可準確地鑒別腦脊液和膿液，可協助判斷膿腫破裂。因此MRI被認為是鑒別顱內化膿性感染的首選診斷性檢查。此外，MRI對隨診治療效果也能提供幫助，獲得腦膿腫治療是否有效的CT信息需1年時間，而MRI的變化在2個月內即可確定。
7.白細胞掃描
Ⅰ標記白細胞掃描有助于鑒別腦膿腫和顱內腫瘤。顱內感染的炎癥反應較腫瘤更強烈，因此在腦膿腫周圍Ⅰ標記白細胞有明顯積聚而腫瘤掃描多為陰性。此技術為無創性檢查，敏感性和精確率可達96%，缺點是標記白細胞需在24h才顯影，故只適于一般情況良好的病人不適于急癥。另外，當大量激素抗生素的應用影響炎癥細胞反應和腫瘤壞死引起炎癥反應時也可出現假陰或假陽性反應。應用99mTcHMPAO標記的白細胞作單光子正電發射斷層掃描（SPECT），則使敏感性更高。
8.磁共振波譜分析（MRS）
腦膿腫的磁共振波譜與腫瘤的波譜不同，有利于鑒別腦膿腫和囊性腫瘤和腫瘤壞死。炎癥所致的細胞外蛋白分解或細菌代謝產物為乙酸鹽丁二酸鹽和各種氨基酸，表現為炎癥波譜。而腫瘤波譜多表現為膽堿、乳酸和脂質波。另外，腫瘤壞死在MRI彌散加權像上為低信號，表現高彌散系數。膿液在彌散加權像上呈高信號，彌散系數較低。