в JS отправляйте заголовок:
xmlHttp.setRequestHeader( "X-Requested-With", "XMLHttpRequest" );
А в PHP проверяйте:
if ( isset( $_SERVER['HTTP_X_REQUESTED_WITH'] ) && ( $_SERVER['HTTP_X_REQUESTED_WITH'] == 'XMLHttpRequest' ) ) {
echo "Это AJAX";
} else {
echo "Это обычный запрос браузером";
}