實驗室檢查：貧血，血小板計數降低，白細胞計數增高，伴有核左移，網織紅細胞計數升高；間接膽紅素升高，乳酸脫氫酶增高；外周血涂片見紅細胞碎片；腎功能異常，血尿素氮及肌酐異常增高，電解質異常或酸中毒。非典型HUS可有CFH及其抗體、CFI、C3腎炎因子的基因異常或蛋白含量異常。尿可有不同程度的蛋白尿及血尿，嚴重溶血的有血紅蛋白尿。超聲檢查顯示雙腎體積增大。
病理檢查：腎臟活檢病理不具特異性，可表現為廣泛的腎血管(腎動脈及毛細血管)內皮細胞腫脹、剝脫，內皮下間隙增寬，腎小球內有毛細血管袢壞死，毛細血管外周袢分層或呈雙軌征；慢性期血管內膜增厚，血管可出現洋蔥皮樣改變，嚴重者可致管腔狹窄或完全閉鎖，致腎皮質壞死。腎小管及間質可表現為腎小管上皮細胞腫脹，間質水腫及單核細胞浸潤。