Helicobacter pylori kann durch Stuhlproben oder die mikroskopische Untersuchung von Schleimhautproben aus dem Magen nachgewiesen werden. Diese werden während einer Magenspiegelung (Gastroskopie) mit einer winzigen Zange entnommen und von speziell ausgerüsteten Laboren untersucht. Auch eine Blutanalyse von Abwehrstoffen des Immunsystems (Antikörper) gegen den Erreger gibt einen Hinweis auf eine Infektion. Mit Hilfe des so genannten der C₁₃-Harnstoff-Atemtest kann der Erreger indirekt über seine Stoffwechselprodukte in der Atemluft eines Patienten nachgewiesen werden. Dabei erhält der Patient ein leicht radioaktives Harnstoffpräparat als Flüssigkeit oder in Kapselform. Das Enzym Urease des Bakteriums wandelt den Harnstoff um, so dass das entstehende radioaktive Kohlendioxid in der Atemluft gemessen werden kann.