Клиничните симптоми се придружават от специфични автоантитела в кръвта, които се свързват с фосфолипиди като кардиолипин или фосфолипид-свързващи протеини като бета-2-гликопротеин I. Автоантитела срещу протромбин , анексин V или фосфатидил серин могат също да бъдат намерени при пациенти с APS и резултати отрицателни за други фосфолипидни антитела. При първичните APS автоантитела срещу фосфолипидите се появяват самостоятелно, докато във вторичните APS фосфолипидни антитела се откриват заедно с други автоимунни заболявания като лупус еритематозус, ревматоиден артрит или синдром на Сьогрен (Sjogren).