在血清、骨骼、肝、肾、胰、肠黏膜、肺、脑膜和脑实质以及白细胞等组织中碱性磷酸酶减低或消失。病人及杂合子携带者的血和尿内均有大量的磷酸酰乙醇氨(PEA)。国外资料报告,尿和血浆PEA的正常值分别为17~99umol/dl,0.21~0.33umol/dl。肾脏PEA清除率正常值4~12ml/分。杂合子携带者尿PEA是正常值的3-8倍;血浆浓度大约为2倍;肾PEA清除率是正常值的4倍。低磷酸酶血症患者尿PEA是正常值的10-50倍,血浆PEA是杂合子的2倍(0.75~0.85umol/dl)。血钙常升高,高尿钙,有时出现肾结石。肾功能损坏时,可出现蛋白尿或脓尿,血非蛋白氮增高。
X线检查:轻症病例的骨骼表现与重症佝偻病相似,重者全身骨骼的骨化不全,长骨干骺端呈锯齿状凹凸不平,骨化不均匀,常见未骨化的透亮区,骨干弯曲成角,更甚者一些骨骼完全不骨化。婴儿时期多见颅盖骨菲薄,骨化不全或仅见不规则的骨化中心,颅缝与囟门增宽。儿童时期可见病变修复,重新骨化或遗留骨畸形及骨折,由于颅缝早闭可出现头颅狭小和颅压增高的X线征象。成人期多见骨质疏松或骨折。