微生物學檢查法
因鼠疫傳染性極強，采集標本時必須嚴格無菌操作。根據病型采取淋巴結穿刺液、腫脹部位組織液、膿汁，血液和痰等。人和動物尸體可取肝、脾、肺、病變淋巴結以及心血等。陳舊尸體取骨髓。將采集標本送至有嚴密防護措施的專門實驗室進行檢查，禁止在一般實驗室進行操作。
直接涂片鏡檢
除血液標本外，一般均需涂片或印片，干燥后用甲醇固定，革蘭染色或呂氏美蘭染色，鏡檢。在不同材料中，菌體大小、形態有很大差異，除典型形態外,往往可見菌體呈多形態性，需加以注意。
分離培養與鑒定
血液標本需先置肉湯中進行增菌培養。分離培養一般選用血瓊脂平板，28℃24小時后,可見較小的露滴狀菌落，繼續培養則菌落增大至1mm～2mm，中央厚而致密，周邊逐漸變薄。取可疑菌落進行涂片染色鏡檢，噬菌體裂解試驗，血清凝集試驗，特異熒光抗體染色等作出鑒定。
血清學試驗
可用于檢查鼠疫耶爾森菌抗原或特異性抗體。敏感而特異的試驗方法有ELISA、固相放射免疫分析，SPA協同凝集試驗等。
檢測核酸
用DNA探針雜交方法或PCR技術檢測鼠疫耶爾森菌核酸，有助于鼠疫的診斷。PCR敏感性極高，蚤體內有10個鼠疫耶爾森菌感染即可用PCR技術檢出。