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。MERCK公司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 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試劑盒，對產生的單體及寡聚核DNA段進行定量。核小體的DNA成分被捕獲于酶標板上，使用生物素標記的抗組蛋白抗體檢測捕獲的核小體數量。組蛋白-DNA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段也可通過片段末端標記進行原位檢測，MERCK提供基于TUNEL方法的ELISA試劑盒。DNA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段可以從凋亡細胞中分離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。凋亡細胞另一個生化特征是細胞膜內側的磷脂酰絲氨酸從胞質轉至胞外。膜聯蛋白中的Annexin Ⅴ，是一種磷脂結合蛋白，與磷脂酰絲氨酸有強親和力。通過使用Annexin Ⅴ-FITC（PF032）或AnnexinⅤ-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，ELISA試劑盒根據細胞膜的通透性區分早期凋亡細胞和壞死細胞。