痰中能否查找到或培養出嗜熱放線菌對臨床診斷沒有任何意義，因為大量抗原吸入在人體起到誘發變態反應的作用。在37℃體溫的情況下並不繁殖。痰中找到少量嗜熱放線菌也不一定致病。一般認為血清中出現抗嗜熱放線菌(或其中某一亞型)的沉澱素抗體，結合病史可以診斷，但抗體陽性隻能表示曾經感染過相應抗原，如不再接觸抗原血清中抗體可在數年內消失。如長期反複小量接觸抗原時血清中抗體可長期存在(例如生活在農民肺流行區的非農業工作者)，並不代表發病。我們的經驗是查到嗜熱放線菌的循環免疫複合物，對診斷意義較大，因為免疫複合物會在數月內消失。
另外急性發作時可有白細胞總數增高。中性粒細胞增加。偶有嗜酸性粒細胞增多者。
激發試驗：吸入嗜熱放線菌孢子後4～8h發病是確診的依據，但激發時可能有一定危險。如患者在自然環境下吸入了抗原而發病則可診斷。
皮膚抗原試驗亦可能產生嚴重不良反應，不宜常規使用。
X線胸片表現：急性期初始胸片上可無異常所見，或僅有肺紋理增粗、紊亂。亦可在中三分之一肺野有小結節狀陰影，邊緣不清，直徑約1mm至數毫米。隨著病情加重，病灶密度增高，邊緣清晰。急性型在脫離抗原後病灶可在數天或數周內消失，也可留有小結節病灶。重症病例可有大斑片狀陰影，呈彌散分布。慢性型可見細小線條狀或網狀結節狀陰影，也可有從肺門向外放射大條索狀以及斑塊陰影，以及蜂窩樣透亮區形成和氣陷征(air trapping)等肺間質纖維化表現，此時病變已難消退。病變多發於上中肺野，雙側不一定對稱。偶有胸膜滲出，肺門淋巴結腫大、鈣化、空洞、肺不張等。肺CT檢查更易發現輕微病灶，如毛玻璃樣影、小結節、線條樣影或囊樣變等，但價格較貴，宜於必要時進行。
肺功能檢查：早期肺功能改變不明顯，也可有限製性通氣不良。晚期可伴有阻塞性通氣不良。重症可出現彌散量減退。晚期血氣分析可呈缺氧、二氧化碳稍降低。
纖維支氣管鏡檢查：慢性型可見支氣管黏膜稍蒼白，有較多泡沫樣分泌物，無特異性。支氣管肺泡灌洗液中可能找到微小孢子或培養出相應嗜熱放線菌。有人檢查灌洗液中漿細胞、肥大細胞和T-淋巴細胞亞型CD4/CD8比值倒置。但臨床意義待澄清。彌漫性病變者可選擇性行經支氣管肺活組織檢查，可見肺泡炎表現或異物肉芽腫形成，甚至可看到吸入的稻草碎片等。晚期可見肺間質纖維化表現。但纖支鏡取材較小，有時仍難找到其病因證據。必要時應行開胸肺活檢。
