1、臨床檢查
大腦萎縮患者除詢問病史及觀察症狀外，可發現其各種神經發生反射均不同程度的遲鈍或減低。淺反射如胸腹壁反射、提睾反射、肛門反射表現遲鈍、深反射如二三頭肌反射、尺骨膜反射、膝腱反射、跟腱反射也可降低，偶可有病理反射出現。小腦萎縮患者，通過臨床檢查可發現不能並腳站立、行動緩慢、下肢顫抖、不能沿直線行走、呈醉態步履，步態蹒跚、步幅寬大、病理反射有伯氏征（+）、指鼻試驗（+）、跟膝試驗（+）、劃圈試驗（+）；
2、影像檢查
通過CT及MR（核磁共振）等影像學檢查可發現腦組織體積減少、腦室擴大。如果大腦萎縮可見腦皮質與顱骨板間隙增大，大腦溝增寬增深、腦回變平縮小，側腦室及第三腦室擴大，側腦室前後角周圍密度減低。小腦萎縮時可顯示小腦紋理粗重，體積縮小影像呈現分枝樹葉狀，小腦周圍腔隙低密度已增大，第四腦室擴大。如果有橋腦橄榄體萎縮在形像上可見腦干變細狹窄，周圍腔隙小加寬、橄榄體變偏平或縮小。
3、腦血管造形
可見腦動脈血管曲屈變細，腦血流面也可以發現血流減慢，血管阻力增加等現象。
