嗜酸性细胞增多的发生具有免疫反应的特征：使用旋毛(线)虫初次刺激可引起一个初级的且相当低水平的反应；然而重复刺激导致一扩增的或继发的嗜酸性细胞增多的反应。
应着重询问旅行和过敏情况以及使用药物的病史。通过体格检查和胸部X线检查，心电图，尿液，肝，肾功能检查可能得出基础病因诊断和对器官损害的估计。取决于临床表现的特殊诊断试验，包括大便虫卵和寄生虫的检查，和寄生虫病和结缔组织病的血清学检查，在大便检查中可能未取得肠虫生命周期中一个阶段的诊断依据，因此大便检查阴性并不能排除寄生虫的病因(如旋毛虫需作肌肉活检，内脏蚴虫移行和丝虫感染需作其他组织活检)，十二指肠吸引术对排除特殊寄生虫(如类圆线属)的病因是必要的。
血清维生素B12增高和/或白细胞碱性磷酸酶降低可能提示骨髓增殖性疾病的基础疾病。骨髓涂片，活检与细胞遗传学可能有助于诊断，特别在外周血出现未成熟细胞时尤为如此。
若未检出基础病因，应对患者的并发症进行随访。若是反应性的而并非恶性肿瘤，给予小剂量皮质类固醇的短期试验性治疗可降低嗜酸性细胞。
嗜酸性细胞增多症可以是原发性也可继发于基础疾病。在美国，过敏性/特异反应性疾病是最常见的病因，呼吸道和皮肤疾病较为多见。嗜酸性细胞性药物反应可能是无症状的，或有多种症状如间质性肾炎，血清病，胆汁淤积性黄疸，过敏性血管炎和免疫母细胞性淋巴腺病。最近，数百例的嗜酸性细胞增多---肌痛综合征的流行病研究，发现患者为了镇静或心理治疗，使用过大量的L-色氨酸。复杂的症状(严重的肌痛，腱鞘炎，肌肉水肿和皮疹)可持续数日到数月并见几例死亡报告。有证据提示这些病损并非由于L-色氨酸所致，而是一种掺杂作用
几乎任何组织的寄生虫侵袭均可引起嗜酸性细胞增多症，然而原虫和非侵袭性后生动物常不引发。其他非寄生虫感染可伴发嗜酸性细胞增多。癌肿(如霍奇金病)可引起严重的嗜酸性细胞增多。在非霍奇金淋巴瘤，慢性粒细胞白血病和急性淋巴细胞性白血病并不常伴嗜酸性细胞增多，而实体肿瘤，卵巢癌可引起嗜酸性细胞增多。伴有循环免疫复合物增高和血管炎的结缔组织疾病常并发嗜酸性细胞增多。常伴有湿疹的获得性和先天性免疫性疾病可见嗜酸性细胞增多。嗜酸性细胞增多的肺浸润(PIE综合征)这一名称是指以外周血嗜酸性细胞增多和嗜酸性细胞肺部浸润为特征的多种临床表现，然而病因常不明。
