O diagnóstico de uma infecção do ouvido médio é estabelecido por um especialista em Otorrinolaringologia (ORL) com base nas queixas do paciente e num exame físico abrangente. Durante o exame, o médico utiliza um instrumento iluminado especializado para inspecionar meticulosamente os ouvidos, a garganta e o nariz, avaliando quaisquer anomalias nas passagens relevantes. Em casos de otite média aguda, o tímpano geralmente apresenta-se avermelhado e protuberante para fora. Na otite média crónica, podem ser observados achados como perfuração (um orifício), retração (puxamento para dentro) ou adesão (colagem) do tímpano às estruturas do ouvido médio. Quando há perfuração do tímpano e secreção, uma amostra de cultura colhida da secreção permite a identificação do agente bacteriano específico que causa a infecção.