Meist ergibt sich für den Arzt aus dieser Befragung schon eine Verdachtsdiagnose, die er anschließend bei der Untersuchung überprüft. Mithilfe eines Spiegels und eines Lämpchens kann er Mund, Rachenraum und Kehlkopf begutachten und Schwellungen oder Rötungen erkennen. Ist der Kehlkopf mit den Stimmbändern mit bloßem Auge nicht gut zu erkennen, kann der Arzt ein Endoskop verwenden, um eine so genannte Laryngoskopie (Kehlkopfspiegelung) durchzuführen. Dabei kann er auch die Bewegung der Stimmbänder beim Sprechen beobachten.
Je nachdem, welche Erkrankung die Ursache der Heiserkeit sein könnte, werden weitere Untersuchungen wie Röntgen, Ultraschall oder eine Computertomographie des Halses durchgeführt. Bei Verdacht auf einen Tumor wird zusätzlich eine Gewebeprobe (Biopsie) entnommen und im Labor untersucht.