O critério sorológico, na fase aguda, baseia-se em métodos diretos que verificam a presença de anticorpos anti-T. cruzi da classe IgM no sangue periférico.

Os testes ELISA com antígeno total e imunofluorescência indireta não são indicados para o diagnóstico, pois possuem baixa sensibilidade na fase crônica.

A soroconversão é definida pela presença de uma primeira amostra de soro não reagente para anticorpos anti-T. cruzi, associada a uma segunda amostra reagente, coletada dois a quatro dias depois, em um ensaio que inclua ambas as amostras simultaneamente.

A prova de quimioluminescência permite a identificação de anticorpos da classe IgE e, pelo baixo custo, é o método mais indicado pelo Ministério da Saúde do Brasil.

O indivíduo infectado na fase crônica é aquele que apresenta anticorpos anti-T. cruzi da classe IgG, detectados por meio de dois testes sorológicos com métodos dsitintos