متداول‌ترین روش برای غربالگری عفونت، متکی بر شناسایی آنتی‌بادي در سرم یا پلاسما با روش الایزا (ELISA) است. ميانگين فاصله زماني شروع عفونت تا مثبت شدن آزمايش خون فرد مبتلا كه به‌عنوان دوره پنجره نيز ناميده می‌شود، بستگي به روش انتقال دارد. متوسط اين دوره در دريافت‌كنندگان خون آلوده به HTLV-1، از 36 تا 72 روز برآورد شده است. اما در كودكاني كه از طريق مادران خود مبتلا مي‌شوند، توليد آنتی‌بادي HTLV-1 حتي 3 سال پس از تولد گزارش شده است. در انتقال جنسي عفونت، زمان دقيق تبديل سرمي نامشخص است. با اين حال فاصله زماني بيش از 3 سال بيان شده است.
عدم وجود آنتی‌بادي ضد ويروس در خون بيمار رد كننده عفونت و ابتلاي فرد است. با اين حال اگر نتيجه آزمايش خون منفي بود، ممكن است قبل از ساخت آنتی‌بادي در بدن (يعني در دوره پنجره) انجام شده باشد. بنابراين در موارد مشكوك، توصيه مي‌شود كه آزمايش خون 3 ماه بعد مجدد تكرار شود.
آزمايش الایزا فقط قادر است که مواجهه با ویروس در گذشته را معین کند. تایید نهایی و نيز افتراق نوع 1 و 2 ويروس با روش وسترن‌بلات و یا PCR صورت می‌گیرد. شناسایی ویروس در مایعات بدن با شناسایی آنتی‌ژن و اسید نوکلئیک ویروس با استفاده از روش های تشخیص مولکولی (PCR) در لنفوسیت های ارتشاح یافته (Infiltrated lymphocytes) صورت می‌گیرد.
برای پايش شرایط فعلی فرد مبتلا یا برای تشخیص پیش‌آگهی از تعیین تعداد پروویروس (Proviral load) در لنفوسیت‌های خون محیطی به روش Real Time PCR استفاده می‌گردد. در اين آزمایش تعداد ویروس ادغام‌شده در ژنوم لنفوسیت‌ها مشخص می‌گردد. بنابراین در گروه‌هايي مثل مادران شیرده و يا بیماران نیازمند درمان، مي‌توان تعداد پروویروس را مشخص کرد. در این شرایط است که می‌توان به مادر توصیه نمود شیردهی را ادامه دهد یا شیر خود را بعد از پردازش و از بین بردن ویروس به روش freeze-thaw، در شیشه به نوزاد دهد و یا پزشک معالج نوع پاسخ به درمان را در بیماران پیگیری نماید.