Важная роль в диагностике атипичной пневмонии (тяжёлого острого респираторного синдрома, ТОРС, SARS)  принадлежит тщательному изучению эпидемиологических и клинических особенностей каждого случая с учётом критериев ВОЗ по ранней диагностике болезни.

Лабораторная диагностика ТОРС включает клинические анализы крови и мочи, которые могут быть диагностическими критериями болезни или критериям тяжести течения. Важная роль отводится биохимическим исследованиям — определению АлАТ, АсАТ, КФК, ЛДГ, электролитов крови, коагулограммы, содержания глюкозы в крови, насыщению крови кислородом. Проводятся также рентгенологическое исследование легких или компьютерная томография.

В связи с трудностями ранней диагностики SARS (ТОРС), необходимость которой связана с высокой контагиозностью и тяжестью течения болезни, ВОЗ были разработаны клинико-эпидемиологические критерии, на основании которых можно заподозрить это заболевание. К ним относятся:

• острое заболевание с температурой выше 38 град С;
• признаки поражения нижних участков дыхательной системы;
• наличие контакта с лицами, которые считаются больными SARS или данных анамнеза о пребывании в географической зоне, где задокументированы случаи этой болезни;
• наличие при рентгенологическом обследовании пневмонии или данных, типичных для респираторного дистресс-синдрома;
• наличие респираторного заболевания невыясненной природы, которое закончилось смертью больного, и определением при аутопсии проявлений респираторного дистресс-синдрома.

Решающая роль в установлении диагноза ТОРС принадлежит быстрому диагностическому тесту (латекс-агглютинация) по определению антигена в крови или в носоглоточного смывах. Антиген коронавируса может быть определен в этих материалах также методом моноклональных антител или методом полимеразной цепной реакции (ПЦР). Определенную диагностическую роль (но как ретроспективный метод) имеют серологические исследования парных сывороток крови с 4-кратным приростом специфических антител во второй сыворотке.