Das Anamnese-Gespräch zu Beginn der Untersuchung dient dem Arzt dazu, mehr über die Beschwerden und die Krankheitsgeschichte des Patienten zu erfahren. Dabei stellt er Fragen wie: Seit wann besteht die Polyurie? Tritt sie nur tagsüber auf oder ist sie in der Nacht stärker? Wie viel trinkt der Patient am Tag? Hat der Patient ein starkes Durstgefühl? Leidet der Patient an bestimmten Erkrankungen wie Diabetes, Nierenschwäche oder Bluthochdruck? Hatte der Patient in letzter Zeit einen Unfall, bei dem das Gehirn verletzt wurde? Trinkt der Patient Alkohol, wenn ja, wie viel?

Bei der körperlichen Untersuchung achtet der Arzt vor allem darauf, ob der Patient eher ausgetrocknet erscheint oder ob er Wassereinlagerungen hat. Bei einem starken Flüssigkeitsmangel bleibt eine Hautfalte stehen, wenn man die Haut im Bereich des Handrückens über den Fingerknöcheln nach oben zieht. Ödeme, also Flüssigkeitseinlagerungen, wie sie zum Beispiel bei Herzschwäche entstehen, erkennt man daran, das bei längerem Druck auf den Knöchel oder die Wade eine Delle sichtbar bleibt, nachdem man den Finger wieder weggenommen hat. Typisch sind auch tiefe Abdrücke von Strümpfen oder Schuhen.

In der Regel wird der Patient zur Abklärung der Ursache der vermehrten Harnproduktion gebeten, einige Tage seine Trinkmenge und die Menge seines Urins zu messen und zu notieren. So erhält der Arzt einen Hinweis auf den Zusammenhang zwischen Flüssigkeitszufuhr und -Ausfuhr.

Im Labor können Blut- und Urinproben auf Zuckergehalt, Elektrolyte (Natrium, Kalium und Calcium) und bestimmte Eiweiße (zum Beispiel Kreatinin) getestet werden, woraus sich häufig schon schließen lässt, was die Ursache der Polyurie ist.

Sollte nach diesen Untersuchungen die Ursache der vermehrten Harnproduktion immer noch nicht geklärt sein, können Herz mittels EKG und Röntgen sowie Nieren mittels Ultraschall oder speziellen Röntgenbildern mit Kontrastmitteln untersucht werden. Bei Verdacht auf eine Störung des Wasserhaushalts durch einen Defekt im Gehirn können eine Computertomographie (CT) oder eine Magnetresonanztomographie (MRT) erstellt werden.