骨软化症行肌组织活体检查常可见到弥漫性的肌萎缩，电镜检查，肌微纤维、肌细胞线粒体和胞浆的组分有退行性病变。体检时，骨软化症患者胸骨、肋骨、骨盆及大关节处，往往有明显的压痛，有的有自发性、多发性骨折或假性骨折，包括股骨粗隆下骨折或椎体的压迫性骨折。
对于维生素D缺乏病需要根据病史、症状、体征、化验及X线检查作出全面的诊断。长期以来，低血钙、低血磷和血清碱性磷酸酶活性被认为是佝偻病和骨软化症生化改变的典型表现，但这并不是绝对肯定的，据Morgan等(1970)报道，胃切除后发生骨软化症的患者65%有低钙血症，52%有低磷血症，91%有碱性磷酸酶活性升高。骨软化症和低蛋白血症同时存在时，由于蛋白结合钙减少，血清总钙也降低，在这种情况下，可能误诊低血钙是由于白蛋白减少造成的。测定血Ca2+可以识别血钙减少的原因。
六十年代中期，血清钙、磷乘积已被认为是诊断佝偻病或骨软化症的一个有用的指标，对判断骨软化症患者骨变化也是重要的，但后来有报道(Paterson,C.R.1974)钙、磷溶解度乘积在骨软化症患者与正常人之间有部分地重叠，所以在钙、磷乘积正常的情况下，也能发生骨软化症。
