細胞凋亡過程中可觀察到系列形態學特征和生化特征。早期凋亡信號的效應產生于胞內，此時細胞膜保持完整。現已發展出幾種方法以檢測凋亡細胞胞內的多種效應，包括：DNA 片段的檢測、膜對稱性的變化、caspases 激活、以及細胞死亡相關蛋白水平的變化等。多數檢測使用的底物和Marker 適用于絕大多數種類的哺乳動物。
凋亡細胞染色體DNA 以核小體為單位的切割導致細胞不可逆死亡。可以采用Nucleosome ELISA，對產生的單體及寡聚核DNA 片段進行定量。核小體的DNA 成分被捕獲于酶標板上，使用*標記的抗組蛋白抗體檢測捕獲的核小體數量。組蛋白-DNA 片段的量反應了一個特定樣品中死亡及瀕臨死亡的細胞的量。
DNA 片段也可通過片段末端標記進行原位檢測，DNA 片段末端標記可通過熒光染料或比色底物方法進行檢測。另外，細胞形態的變化如胞膜皺摺或出泡、核染色質致密、胞質濃縮等，都可作為細胞凋亡的證據。采用熒光染料進行末端標記的可用流式細胞技術進行定量，其光散射變化也可支持由單一參數得出的結論。DNA 片段可以從凋亡細胞中分離（Suicide TrackTM DNA ladder Isolation Kit, ）并使用瓊脂糖電泳進行分析。約180bp 的多倍寡核小體片段在電泳上呈典型的梯狀條帶，可進一步證實凋亡的存在。若使用Pellet Paint Co-Precipitant，只需室溫操作，兩分鐘即幫助DNA 沉淀更快捷方便。
線粒體膜電位和膜通透性的變化也是凋亡細胞一個重要特點。可使用Cytochrome c ELISA Kit或Cytochrome c Release Apoptosis Assay Kit試劑盒檢測凋亡細胞線粒體所釋放的*。也可使用Cytosol/Mitochondria Fractionation Kit分離凋亡細胞線粒體，其膜電位可通過MitoCaptureTM Apoptosis Detection Kit檢測。凋亡細胞另一個生化特征是細胞膜內側的磷脂酰*從胞質轉至胞外。膜聯蛋白中的Annexin Ⅴ，是一種磷脂結合蛋白，與磷脂酰*有強親和力。通過使用Annexin Ⅴ-FITC或 Annexin Ⅴ-Biotin ,Apoptosis Detection Kit ，及RAPIDTM 方法進行凋亡細胞早期檢測。可使用流式細胞儀或熒光顯微鏡監測。同時使用PI，根據細胞膜的通透性區分早期凋亡細胞和壞死細胞。
凋亡過程中細胞核同樣發生了結構變化。接收到凋亡信號后，核基質蛋白（NMPs）釋放。NMP 的釋放與細胞死亡相，MERCK 的Cell Death Detection（NMP） ELISA可定量檢測細胞培養上清中的NMP 水平變化。此種檢測方法優于其它方法的原因在于可以直接檢測組織培養基中NMPs 的水平，而不需細胞總裂解物，從而避免了細胞計數和樣品準備等操作。除了結構變化，凋亡細胞*水平會降低，可通過Glutathione Apoptosis Assay Kit進行檢測。
凋亡可被系列環境危害、發育信號等誘導產生，免疫耐受的誘導和保持，涉及細胞表面受體的參與。Fas（APO-1, CD95） 是主要的死亡受體，在多種細胞中引發凋亡過程。Fas 配體（FasL/CD95L）與Fas 結合，激活的Fas 進而激活包含caspase 在內的幾種效應蛋白。FAS/APO-1 ELISA Kit可以檢測細胞抽提物、組織培養物、血清中Fas 的水平。同樣，Fas Ligand ELISA 可定量檢測上述各種形式樣品中的膜結合FasL 和可溶性FasL。兩種檢測試劑盒都具有很好的靈敏度和度。另外兩種ELISA 試劑盒都提供96 孔板形式，適于高通量篩選。
Caspases 參與Fas 介導的細胞凋亡的情況現已闡明。Caspase-8 和caspase-9 啟動效應因子caspase-3 ，后者切割細胞內含有特定識別序列的底物。針對caspases 的活性檢測，通過對特定底物的切割、釋放出熒光產物。同時提供陽性對照、陰性對照、特異的caspase 抑制劑以輔助解釋實驗結果。另外caspase-3 、caspase-8 和caspase-9 活性檢測試劑盒都提供高通量形式幫助篩選鑒定觸發細胞凋亡信號的因子。
