细胞凋亡是程序性细胞死亡的高度调控形式，在多细胞生物发育过程中、整个生命周期以及对细胞应激作出反应时可发生细胞凋亡。核固缩、细胞皱缩、质膜出泡和DNA断裂是细胞凋亡期间发生的细胞分解的典型特征（如图1）。细胞凋亡的检测方法正是基于凋亡细胞特殊的形态学改变和生物化学变化而设计的。
图1. 细胞凋亡过程
1. 形态学检测
a. 透射电镜：凋亡细胞染色质浓聚；整体细胞形态发生变化，如细胞表面微绒毛状突起消失，细胞间接触消失，细胞质浓聚，形成具有膜结构的包裹着胞浆内容物和核物质的凋亡小体。
图2. 凋亡的亚细胞显微特征
b. 荧光显微镜或共聚焦激光扫描显微镜：一般以细胞核染色质的形态学改变为指标来评判细胞凋亡的进展情况。
2.细胞膜外翻（Annexin V法）
磷脂酰丝氨酸（Phosphatidylserine，PS）正常位于细胞膜的内侧，在细胞凋亡的早期，PS可从细胞膜的内侧翻转到细胞膜的表面。Annexin V为胞内蛋白膜联蛋白家族成员，以钙依赖的方式与磷脂酰丝氨酸（PS）高亲和力的特异性结合。
图3. Annexin V/PI双染
3.线粒体膜电位变化的检测
线粒体膜电位（Mitochondrial membrane potential，△Ψm）是指线粒体内膜两侧质子分布不均一而形成的电化学梯度。膜电位下降被认为是凋亡最早的生物学变化，如果膜电位被破坏，细胞凋亡将不可逆转。
图4. 细胞线粒体膜电位变化检测
4.Caspase活性检测
caspase-3被认为是各种因素导致凋亡的关键酶，生理状态下它以酶原的形式存在，它的活化预示着细胞执行凋亡程序的开始，是凋亡进入不可逆阶段的标志。目前，坏死细胞中尚未发现有caspase-3的活化，因此，通过检测caspase-3活力强弱可判断细胞是否凋亡或坏死。一般有检测含量和检测活性两种。检测含量是用Western blot、免疫组化或免疫荧光的方法进行Caspase定量或相对定量。检测活性则是利用荧光素偶联的可被Caspase特异性识别的短肽，在Caspase切割短肽后，荧光素会被释放出来，可以根据荧光强度判断Caspase活性。
5.TUNEL检测
细胞凋亡中，染色体DNA双链断裂或单链断裂而产生大量的粘性3'-OH末端，可在脱氧核糖核苷酸末端转移酶（TdT）的作用下，将脱氧核糖核苷酸和荧光素、过氧化物酶、碱性磷酸酶或生物素形成的衍生物标记到DNA的3'-末端，从而可进行凋亡细胞的检测。
6.琼脂糖凝胶电泳法
在细胞凋亡的后期，Caspase会激活Caspase-Activated DNase（CAD），切割核小体之间的DNA，形成以180-200 bp为单位的DNA片段，经琼脂糖电泳后形成DNA ladder。
7.细胞凋亡相关基因及其产物的检测
细胞凋亡时某些基因表达异常产物，这些基因转录翻译出来的产物可促进或抑制细胞凋亡，如细胞凋亡蛋白家族、凋亡蛋白酶活化因子1（Apaf-1）及 Fas等。这些相关基因及其表达产物的测定可为细胞凋亡检测提供依据。
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