内毒素血症的发病比较复杂，患者的病情程度也往往因人而异。最典型的症状是血压下降、反复发热、寒战、畏寒等症状，而且患者在发病之前一般有感染病灶，以及对免疫防御功能造成损害的基础病等。

诊断内毒素血症的依据，除了根据临床症状以外，具体还要结合实验室检查，内毒素血症的患者血常规检查会有中性粒细胞增高和白细胞增高的现象。

而且血培养以及脓液和胸腔积液等标本的检查，结果如果都是阴性也有助于确诊，并且患者严重的全身性感染。在抗菌药物的治疗下，并不能得到控制，身体还会出现瘀斑及瘀点，这个时候基本就可以诊断为内毒素血症。