Bei der körperlichen Untersuchung wird der Arzt sich den gelähmten Bereich genau ansehen und die Empfindung in diesem Gebiet testen. Zusätzlich wird er Muskelreflexe und Kraft im Gesicht, an Armen, Bauch und Beinen überprüfen.
Durch die Anamnese und die klinische Untersuchung erhält der Arzt in der Regel schon wichtige Hinweise auf die Ursache der Lähmung. Um eine sichere Diagnose zu stellen, können bildgebende Untersuchungen durchgeführt werden. Zu diesen zählen das Röntgen des Kopfes und der Wirbelsäule, die Computertomographie (CT) oder die Magnet-Resonanz-Tomographie (MRT) oder auch die Darstellung der Gefäße mithilfe eines Ultraschallgeräts (Sonographie).
Bei Verdacht auf eine Entzündung im Gehirn oder Rückenmark wird Flüssigkeit aus dem Wirbelkanal entnommen (Liquorpunktion) und im Labor untersucht. Ebenso wird eine Blutprobe im Labor auf Entzündungszeichen untersucht.
Mithilfe spezieller Geräte kann die Aktivität und die Funktion von Muskeln und Nerven überprüft werden (Elektromyographie). Bei der Elektroenzephalographie (EEG) werden die Gehirnströme aufgezeichnet und auf Veränderungen untersucht.