无论是症状性的儿童铅中毒还是无症状的亚临床性铅中毒，其基本病理生理过程均涉及神经系统、血液系统、心血管系统、泌尿系统、免疫系统和内分泌系统等。铅对机体的毒性作用是零阈值的，即任何水平的血铅均可造成一定的机体损害。个体之间对铅毒性作用的易感性也有很大的差别。因儿童铅中毒多无明显的铅接触史，目前诊断主要依据：
    1、病因学指标：骨骼、血液、组织和尿液中的铅是否超标，其中血铅含量测定是目前国际上用于儿童铅中毒诊断的唯一金指标；
    2、损伤性指标：铁络合酶的活性、VD₃活化酶的活性、ZPP、EP、FEP、ALAD酶等（其中ZPP最敏感、最易检测、相关性较好）；
    3、临床表现：如果儿童有非特异的临床表现，在排除其它常见病以后，可以考虑检测血铅来诊断。试验性驱铅治疗有效也是诊断儿童铅中毒的重要依据。
    在美国专家们用如下方法显示孩子是否有铅中毒的迹象，即请兽医检查家中狗的铅含量。在孩子表现出铅中毒症状以前，狗会出现腹痛，腹泻或呕吐、甚至癫痫发作。狗摄入铅的途径与儿童相同——舔落有含铅尘土的玩具，嚼墙上或家具上的老漆，或将涂着老铅漆的东西塞到嘴里。