Para devolver varios valores, puedes almacenarlos en un array,
codificarlo en formato JSON,
decodificarlo en el archivo que realizó la petición y acceder a ellos. Ahora bien, si el archivo desde el cual realizas la petición asíncrona también tiene la extensión PHP y deseas almacenar los valores recibidos en variables PHP dentro de dicho archivo (el inicial), no podrás hacerlo ya que JavaScript trabaja del lado del cliente y PHP del lado del servidor.
Mejor dinos para qué deseas hacer eso y quizá podamos darte otra alternativa de solución.
Un saludo