在进行血液生化检查时，如果发现佝偻病或骨软化活动期的血钙处于正常或偏低水平（正常范围为2.2～2.7mmol/L或9～11mg/dl），同时血磷减少（成人正常为0.9～1.3mmol/L或2.8～4mg/dl，儿童则为1.3～1.9mmol/L或4～6mg/dl），钙磷乘积小于30（正常应为40），这往往意味着可能存在佝偻病。
在诊断佝偻病的过程中，血碱性磷酸酶的升高是一个常用指标，但其特异性并不强，也会受到肝病的影响。近年来，骨碱性磷酸酶的测定被提倡使用，其正常参考值应不超过200μg/L。当维生素D分泌时，血清中的碱性磷酸酶主要由骨碱性磷酸酶构成。一旦维生素D缺乏，细胞变得活跃，导致血清中骨碱性磷酸酶升高，这与佝偻病的严重程度密切相关，对于佝偻病的早期诊治有着高敏感性。
对于维生素D的含量，25-(OH)D的正常范围为12～200nmol/L或5～80ng/ml，而血清1，25-(OH)2D的正常范围为40～160pmol/L或16～65pg/ml。在恢复期，血液生化检查的结果会恢复正常。
通过X线骨检查，我们可以观察到佝偻病早期的骨骺端临时钙化带变得模糊和变薄，两侧磨角消失。典型的变化包括临时钙化带的消失、骨骺软骨的增宽以及可能的骨干弯曲或骨折。在恢复期，临时钙化带会重新出现，并逐渐变得整洁、致密，骨密度增加。
对于骨软化病，早期X线检查并没有特殊的变化。但大多数患者会显示出不同程度的骨质疏松症、骨密度下降、长骨皮质变薄，有些还会伴有病理性骨折。X线表现为脊柱的弯曲、侧弯、椎体严重脱钙萎缩、呈双凹畸形等。对于成人骨软化病，X线改变的特点则是带状骨质脱钙，X线片上出现透光带，这些透光带与骨表面垂直，多为双侧性和对称性，尤其在耻骨、坐骨、股骨颈、肋骨和肩胛腋缘处最为典型。
骨矿物质含量已成为研究骨代谢疾病引起的骨矿化异常的重要指标。单光子吸收法在我国得到了广泛应用，这种方法可以精确地确定不同病期佝偻病的骨矿物质含量。在佝偻病早期和极端情况下，骨矿物质含量会下降，这对于佝偻病和骨软化疾病的诊断具有重要意义。
