细胞凋亡检测通常有形态学观察方法、DNA凝胶电泳、酶联免疫吸附法（ELISA)核小体测定、流式细胞仪定量分析、Western blot检测等。 电镜观察：可见凋亡细胞表面微绒毛消失，核染色质固缩、边集，常呈新月形，核膜皱褶，胞质紧实，细胞器集中，胞膜起泡或出“芽”及凋亡小体及凋亡小体被临近吞噬细胞吞噬现象。
凋亡细胞 DNA 含量的流式细胞计分析 方法 收集细胞→70% 冷乙醇（PBS 稀释）4 °C 固定过夜→PBS 洗涤，1 000 rpm × 10 min→RNase A（0.5 mg/ml）37 °C 消化 30 min→PI（50 mg/ml）染色，室温避光 15 min→FACScan 分析 DNA 亚二倍体的形成及细胞 ...
细胞凋亡时主要的生化特征是其染色质发生浓缩, 染色质DNA在核小体单位之间的连接处断裂, 形成50~300kbp长的DNA大片段, 或180~200bp整数倍的寡核苷酸片段, 在凝胶电泳上表现为梯形电泳图谱 (DNA ladder)。 细胞经处理后，采用常规方法分离提纯DNA，进行 琼脂 糖凝胶和溴化乙啶染色，在凋亡细胞群中可观察到典型的DNA ladder。
形态学观察细胞凋亡的变化是多阶段的，细胞凋亡往往涉及多个细胞，即便是一小部分细胞也是非同步发生的。 首先出现的是细胞体积缩小，连接消失，与周围的细胞脱离，然后是细胞质密度增加，接下来会发生一系列的变化：线粒体膜电位消失；通透性改变；释放细胞色素C到胞浆；核质浓缩，核膜核仁破碎；DNA降解成为约180bp-200bp片段，胞膜有小泡状形成；膜内侧磷脂酰丝氨酸外翻到膜表面；胞膜结构仍然完整，最终可将凋亡细胞遗骸分割包裹为几个凋亡小体，无内容物外溢。
