Для вирусологической диагностики используются различные методы 1) обнаружение телец Пашена в содержимом везикул или оспенных корочек, окрашенных по Морозову; 2) обнаружение телец Гварниери в клетках роговицы кролика, зараженного исследуемым материалом; 3) постановка реакций связывания комплемента, торможения, гемагглютинации и нейтрализации; 4) выделение вируса на куриных эмбрионах и клеточных культурах. Выделение вируса, производится главным образом в тех случаях, когда приходится дифференцировать случаи натуральной оспы от коровьей или ветряной оспы и герпеса. Природа вируса определяется по серологическим реакциям, цитопатическому действию в клеточных культурах и его предупреждению в присутствии специфических сывороток.