Se non erro con il codice

if($_SERVER["HTTP_X_REQUESTED_WITH"] == 'XMLHttpRequest'){

}

Riesci a verificare se è una chiamata di tipo ajax.

Inoltre se codifichi i dati della chiamata ajax in formato json, lato php puoi usare questa funzione :

http://php.net/manual/en/function.json-decode.php

E nel caso sia diversa da false allora prepari i dati di return in formato json.