非典型分枝杆菌是由结膜囊分泌物分离而成。Ziehl-Neelsen抗酸杆菌的存在可以通过染色来显示。30℃环境中作L?wenstein-Jeusen培养抗酸杆菌生长(37℃很少生长)。由于培养需要很长时间和几周才能呈阳性，只要在活检组织中发现特征性抗酸杆菌，就可以诊断巩膜分枝杆菌感染。结核菌纯化蛋白(protein-purified derivative，PPD)特定的非典型分枝杆菌可以通过皮肤试验阳性来确定，而其他细菌阴性有助于诊断。分枝杆菌不能用角膜或巩膜活检组织标准染色和培养。
超声检查可发现隐藏的巩膜葡萄肿。
