Uma vez que a detecção direta de toxoplasma raramente é bem-sucedida, os métodos de detecção serológica desempenham um papel importante no diagnóstico de infecções por Toxoplasma gondii. Os anticorpos específicos de classe IgG e IgM são detectáveis em torno de 8 dias após a infecção. Enquanto anticorpos IgM geralmente desaparecem depois de alguns meses, os anticorpos IgG persistem ao longo da vida. Na maioria dos casos a detecção de anticorpos IgG e IgM pode determinar a presença de uma nova infecção, que poderia representar um risco para uma gravidez já existente. Para confirmação, anticorpos IgA específicos e avidez de anticorpos IgG específicos são determinados. Uma detecção positiva IgG antes da gravidez é considerada prova de imunidade.