1、代谢产物分析  酶缺陷病大部分为常染色体隐性遗传，少数为X连锁隐性遗传。酶缺陷导致一系列生化代谢紊乱，从而使代谢的底物、中间产物、终产物、旁路代谢产物发生变化。因此，检测某些代谢产物的质和量的改变。可间接反映酶的变化而做出诊断。例如：苯丙酮尿症（PKU）患者，可检测血清苯丙氨酸的浓度，或测定尿液中苯乙酸的浓度；粘多糖病可测定尿中硫酸皮肤素、硫酸乙酰肝素做出诊断。

2、酶和蛋白质分析  基因突变引起的单基因病主要是特定的酶和蛋白质的质和量改变的结果。因此，对酶活性的改变和蛋白质含量测定，是确诊某些单基因病的主要方法。随着生化检测技术的不断进步，还可对酶和蛋白质的结构变异型作出鉴定。

检测酶和蛋白质的材料主要来源于血液和特定的组织、细胞，如肝细胞、皮肤成纤维细胞、肾、肠粘膜细胞等。但是因为许多基因的表达具有组织特异性，一种酶缺乏不一定在所有组织中都能检出，例如苯丙氨酸羟化酶必须用肝组织活检，而在血细胞中无法检测到该酶的活性。杜氏肌营养不良（DMD）可检测血清中磷酸肌酸激酶活性进行诊断。