Ранняя диагностика коклюша позволяет своевременно использовать этиотропную терапию, эффективную лишь в катаральный период болезни. Бактериологическое исследование обладает высокой специфичностью, но по диагностической чувствительности не превышает 10–20% по сравнению с клиническим диагнозом. В протоколах ВОЗ и CDC в качестве альтернативного метода рекомендуется полимеразная цепная реакция (ПЦР), позволяющая выявить ДНК возбудителя в биологическом материале с первых дней и до месяца от начала болезни.