實驗診斷
1.苯丙氨酸濃度測定
細菌抑制法是測定苯丙氨酸的一種半定量法，正常新生兒苯丙氨酸濃度小於120μmol/L。苯丙氨酸濃度>1.22mmol/L，血酪氨酸正常或稍低，可確診為經典型。血苯丙氨酸(Phe)濃度>120umol/L(>2mg/d1)及血Phe與酪氨酸(Tyr)比值(Phe/Tyr)>2.0 統稱為高苯丙氨酸血症。尿有酸分析，血串聯質譜檢測苯丙氨酸、酪氨酸是目前的主要確診方法。
2.尿三氯化鐵試驗和2，4-二硝基苯肼試驗
兩者都是檢測尿中苯丙氨酸的化學呈色法，一般用於對較大嬰兒和兒童的篩查。若尿液中苯丙氨酸的代謝產物苯丙酮酸增多，尿中加入三氯化鐵後立即出現綠色反應。2，4-二硝基苯肼試驗也可測尿中苯丙酮酸，尿液呈黃色螢光提示反應為陽性，但是新生兒期陰性反應不能排除本病。這兩種檢查方法在楓糖尿症等代謝性疾病也可呈陽性反應，所以需做血苯丙氨酸的測定才能確診。
3.苯丙氨酸耐量試驗
血漿苯丙酮酸升高可檢出無症狀的雜合子攜帶者。
4.DNA分析
DNA分析可進行產前診斷。目前對苯丙氨酸羥化酶、二氫生物蝶呤還原酶、6-丙酮醯四氫蝶呤合成酶等基因缺陷，都可以用DNA分析方法檢測基因突變。
5.尿蝶呤圖譜分析
尿蝶呤圖譜分析主要用於苯丙酮酸尿症的鑑別診斷，苯丙氨酸羥化酶缺乏的患兒尿蝶呤的總排出量增高，新蝶呤與生物蝶呤比例正常；6-丙酮醯四氫蝶呤合成酶缺乏患兒可見新蝶呤排出量增加，新蝶呤與生物蝶呤比例增高，三磷酸鳥苷環水解酶缺乏，患兒呈現蝶呤總排出量減少；二氫蝶呤還原酶缺乏患兒可見蝶呤總排出量增加，四氫生物蝶呤減少。
6.四氫生物蝶呤(BH4)負荷試驗
明確為高苯丙氨酸血症後，需進行嚴格的BH4缺乏症的篩查。對於輕度高苯丙氨酸血症或已用特殊飲食治療後血Phe濃度已降低者，可先做尿蝶呤分析及DHPR活性測定，對診斷不確定者再進行一般在試驗前2天暫停飲食治療，試驗當天口服BH420mg/kg，服前及服後2、4、6、8、24小時測定血苯丙氨酸濃度，血液中苯丙氨酸的濃度在口服BH4 4-8小時後降至正常，示對BH4有反應，或24小時後血苯丙氨酸濃度下降30%以上，下降10%~29%為部分反應性。
