Da Schmerzen in Armen und Beinen sehr unspezifische Symptome sind, ist zur Diagnosestellung eine genaue Schilderung der Beschwerden unerlässlich. Dabei sind für den Arzt folgende Fragen entscheidend: Wo genau treten die Schmerzen auf? Sie die Schmerzen an einem bestimmten Punkt am stärksten und strahlen dann aus? Wann traten sie zum ersten Mal auf, haben sie schleichend oder plötzlich begonnen? Gibt es bestimmte Auslöser, treten sie zu einer bestimmten Tageszeit auf? Wie fühlen sich die Schmerzen an, sind sie pulsierend, stechend, dumpf, brennend? Verschwinden die Schmerzen auch wieder oder bleiben sie dauerhaft bestehen? Welche Begleitsymptome treten auf? Gab es früher Unfälle oder Operationen? Leidet der Patient an einer Krankheit, nimmt er Medikamente? Wie ist seine sportliche oder berufliche Belastung? Trinkt der Patient Alkohol und raucht er?

Bei der klinischen Untersuchung achtet der Arzt neben dem Allgemeinzustand des Patienten vor allem auf die betroffenen Extremitäten. Dabei beurteilt er vor allem Temperatur, Farbe und Beschaffenheit der Haut sowie sicht- und tastbare Gefäße. Er achtet auf Verletzungen, Blutergüsse, Krampfadern, Schwellungen und die Stellung der Gelenke. Außerdem untersucht er die Gelenke, ob diese gut oder eingeschränkt beweglich sind, ob sie auf Druck schmerzhaft sind und ob die Muskulatur verspannt wirkt.

Wichtig sind außerdem die Funktionsprüfung der Wirbelsäule und der großen Gelenke sowie das Messen von Puls und Blutdruck an allen vier Extremitäten. Bei der neurologischen Untersuchung werden Reflexe, Sensibilität (Empfindungsvermögen der Haut) und Motorik (Bewegungsfähigkeit) überprüft.

Im Labor werden aus einer Blutprobe verschiedene Werte gemessen, die auf eine Erkrankung hinweisen können. Dazu gehören verschiedene Proteine, das C-reaktive Protein (CRP), die Blutsenkungsgeschwindigkeit (BSG), der Blutzucker, der Harnsäurespiegel und verschiedene Rheumafaktoren. Außerdem wird ein Blutbild erstellt, bei dem die Zusammensetzung der Blutzellen bestimmt wird.

Weiterhin werden mittels spezieller Ultraschalltechniken (Doppler- oder Duplexsonographie) die Gefäße untersucht. Arterien und Venen können auch mithilfe von Kontrastmittel im Röntgenbild sichtbar gemacht werden. Zusätzlich kann eine Computer- oder Magnetresonanztomographie (CT bzw. MRT) erstellt werden. Bei Verdacht auf eine Erkrankung der Muskulatur wird ein so genanntes Elektromyogramm (EMG) zu Beurteilung der Muskel- und Nervenfunktion erstellt.