Pour diagnostiquer la SLA, on évalue d'abord les antécédents médicaux détaillés du patient et on procède à un examen physique et neurologique approfondi. Après ces premières évaluations, divers tests de laboratoire et radiologiques sont effectués pour confirmer le diagnostic ou pour exclure d'autres affections pouvant provoquer des symptômes similaires. Ces tests comprennent : l'électromyogramme (EMG), un test qui mesure l'activité électrique des nerfs et des muscles ; des analyses sanguines ; un test du liquide céphalorachidien (ponction lombaire) ; et l'imagerie par résonance magnétique (IRM), un test qui produit des images détaillées des structures internes du corps sans utiliser de rayons X.