病毒会在宿主细胞质里分泌独特的蛋白物，其中最主要的是痘病毒包涵体（这也是它们进行自我复制的平台）。专家可以轻易地在皮肤活检中，辨认出已被苏木精及伊红染色的痘病毒包涵体。可是，就算没有找到痘病毒包涵体，也不表示病人一定没有罹患天花。实验室人员也可以利用电子显微镜观察从患者身上取得的脓疱或皮痂样本，这可以协助他们确定患者不是受到形态相异的疱疹病毒的侵袭。不过，由于所有痘病毒的形态相若，此方法仍无法完全锁定天花病毒。病毒培植法为针对性诊断方式。此乃鸡只胚胎的一部分。专家需在特定温度下培植病毒，透过观察最后的痘