主要根據病史及內窺鏡檢查，見(jiàn)腸粘膜有不同程度的色素沉著(zhù)，以及內窺鏡下活檢病變粘膜行病理檢查，見(jiàn)粘膜固有層內有大量密集或散在分布的、胞漿內含有色素顆粒的巨噬細胞，即可確定診斷。
大體觀(guān)：粘膜有不同程度的色素沉著(zhù)，輕者類(lèi)似豹皮，重者呈黑褐色，血管紋理不清楚。色素沉著(zhù)可發(fā)生在大腸的某一段或全結腸。回盲瓣以上的小腸粘膜及肛管齒狀線(xiàn)以下的皮膚無(wú)色素沉著(zhù)。光鏡下可見(jiàn)粘膜固有層內有大量密集或散在分布的巨噬細胞，細胞體積增大，嚴重者胞漿內充滿(mǎn)色素顆粒，細胞核被遮蓋不易看見(jiàn)。色素顆粒在巨噬細胞外亦可見(jiàn)，此種現象多見(jiàn)于腸粘膜呈Ⅲ度色素沉著(zhù)者。部分患者巨噬細胞內的色素顆粒呈散在分布，此種現象多見(jiàn)于大腸粘膜呈Ⅰ度表現的結直腸黑變病患者。嚴重的結直腸黑變病患者，在腸系膜淋巴中也可看到含有素顆粒的巨噬細胞及色素顆粒。這些色素顆粒行黑色素染色(Fontana銀染色)陽(yáng)性，鐵反應陰性。電鏡觀(guān)察：粘膜固有層內可見(jiàn)巨噬細胞數量及體積均顯著(zhù)增加。胞質(zhì)內含大量脂褐素，屬于次級溶酶一類(lèi)。在其周?chē)慕Y締組織中也有大量脂褐素沉積，可能系巨噬細胞崩解所致。在腸壁神經(jīng)叢的無(wú)髓神經(jīng)纖維附近也可見(jiàn)到含有脂褐素顆粒的巨噬細胞處斷或彌散的色素顆粒。

1.本病應與脂肪瀉患者的“棕色腸道綜合征”鑒別。脂肪瀉患者是腸道平滑肌細胞核周?chē)纳爻林?zhù)，呈棕褐色，腸粘膜固有層內無(wú)色素沉著(zhù)。
2.結直腸黑變病患者還應與制血性結腸炎及腸粘膜下片狀出血鑒別，后兩種病變多較局限，并且病變粘膜呈紫紅色。