Kan kanseri tanısı ve hücre tipini belirlemek açısından kaçınılmaz olarak en önemli inceleme kan ve kemik iliği incelemesidir. Günümüzde kan kanseri sınıflandırmasında çevre kanın incelenmesi yeterli görülmemektedir. Çevre kanı normale yakın olabilir ya da belirsiz değişiklikler gösterebilir. O yüzden kemik iliği ve lenf düğümü incelemeleri de gerektirebilir. Böylece kan kanserinin hücre tipi ve hücrelerin olgunluk dereceleri belirlenebilir.


Hücre biçimine göre çeşitli akut kan kanseri tipleri ayırt edilebilir. Bu sınıflandırma klinik açıdan olanaksız görünürse de, çeşitli tiplerin hücre biçimine göre aynı tedaviye farklı yanıtlar vermesiyle doğrulanmaktadır. Akut kan kanserlerinde en önemli bulgu kan ve kemik iliğindeki olağandışı hücrelerdir. Buna karşın akyuvarlar ya da kemik iliği hücrelerinde her zaman sayısal değişiklik görülmeyebilir. Kanserli hücrelerde çoğunlukla auer cisimcikleri denen oluşumlar bulunur. Bu cisimciklerin görülmesi akut kan kanseri tanısını kesinleştirdiği gibi, kanserin miyeloit tipte olduğunu da belirtir.