1.血中病原體檢查：人體四種瘧原蟲只有惡性瘧一種在周圍血內僅見環狀體和配子體，且在發作期檢出機會較多，發作間歇期多數原蟲進入內臟毛細血管，如當時配子體尚未出現，則血檢可能暫呈陰性，因此惡性瘧在發作期間查血最為適宜；其余三種瘧疾的血檢不受時間限制，無論在發作期及間歇期均可見到原蟲。臨床上酷似瘧疾，血檢原蟲陰性者，應堅持一天查血2次，連續幾天。細致地按規定檢查厚血膜，其功率高于薄血膜很多倍，凡是瘧疾，最終定能在周圍血中查到瘧原蟲。從患者耳垂或指尖刺取血液涂片、染色、鏡檢，迄今仍是最可靠的確診瘧疾方法，如發現紅內期瘧原蟲即可確診。
鑒于鏡檢法的準確性受到血中原蟲密度、制片和染色技術、服藥后原蟲變形或密度下降以及鏡檢經驗等因素的影響，近年來對傳統的血檢法有了一些改進。其一為BectonDickinson公司QBC法(quantitativebuffycoat)。用含有抗凝劑和吖啶橙的毛細管，取病人60l血，加一個浮器，離心后，瘧原蟲濃集在紅細胞上層和白細胞下層，由于管中央有浮器存在，把上述兩層細胞和瘧原蟲推向管壁，可以直接在熒光顯微鏡下檢查發熒光的瘧原蟲。此法有濃縮作用，可提高敏感度，不需要染色，節省了時間。其二是0.5%～1.0%皂素溶液代替普通水溶血，然后以吉氏液染色后鏡檢。優點是以皂素處理過的厚血膜底板清晰，無紅細胞殘骸和血小板干擾，有助于瘧原蟲檢出。
2.免疫學檢測
①檢測瘧原蟲抗原：可查出原蟲血癥者，故對臨床診斷為現癥病人以及從人群中查傳染源、考核療效均可使用。主要方法有瓊脂糖擴散試驗、對流免疫電泳、酶聯免疫吸附試驗、直接熒光或酶免疫染色法等。
②檢測瘧原蟲抗體：可用于流行病學調查，追溯傳染源；借助測定流行區人群抗體水平的高低，來推斷瘧疾的流行趨勢；過篩供血者以預防瘧疾輸血感染，以及考核抗瘧措施的效果等。此外對多次發作又未查明原因者，檢測瘧疾抗體有助于診斷。檢測抗體的方法較常用的有間接熒光抗體試驗、間接血凝試驗、酶聯免疫吸附試驗等。
3.核酸探針檢測：國內外已有幾種不同的核酸探針用于瘧原蟲的檢測。由于其獨特的高特異性，敏感性可高于鏡檢，認為核酸探針技術非常有希望替代常規的顯微鏡檢查，且可在短時間內成批處理大量樣本，已被認為可以定量及估算瘧原蟲血癥水平，是瘧疾流行病學調查及評價抗瘧措施效果很有潛力的診斷工具。大量生產核酸探針和大規模現場使用尚存在一些技術問題須解決。
4.PCR檢測：公認，在各種瘧疾檢測方法中，PCR方法的敏感性和特異性是最高的。為進一步提高PCR技術的敏感性和特異性，以及便于在實際工作中推廣，在此基礎上，又進行了巢式PCR(nestedPCR)、PCR-ELISA等方法的研究。除能夠直接檢測抗凝血樣中的瘧原蟲外，PCR檢測濾紙干血滴上的瘧原蟲技術也已成熟，從而便于以PCR技術監測邊遠地區的瘧疾。由于它對實驗技術和條件的要求較高，從而限制了其在現場的應用。就多數瘧區的條件，現場采血后，尚要回到具有較好條件的實驗室做進一步的分析處理。
5.Dipstick方法：世界衛生組織推薦應用Dipstick方法，其原理是利用惡性瘧原蟲能夠合成、分泌一種穩定的水溶性抗原-富組蛋白Ⅱ(histidinerichproteinⅡ，HRPⅡ)，以其制備的單克隆抗體滴于免疫層析條上，經過吸附、洗滌與顯色，檢測血中富組蛋白Ⅱ的存在。據國外比較Dipstick及其他幾種方法的報道，Dipstick方法診斷瘧疾的敏感性(84.2%～93.9%)和特異性(81.1%～99.5%)均較高；且具有操作簡便、快速穩定、易學的特點，適用于鏡檢或實驗室技術質量難以保證、及待確定瘧疾的流行范圍、瘧疾呈低度傳播、需避免藥物濫用以減少抗性發展的地區。必須指出的是，應用Dipstick方法也有一定的局限性，用此法難以檢出尚處于潛伏期或血中僅含有成熟配子體的惡性瘧原蟲。