Анизокория диагностируется офтальмологом посредством осмотра глаз. В процессе диагностики могут быть назначены дополнительные исследования для оценки симптомов и определения основной причины. Глазные капли могут быть использованы во время осмотра для лучшей оценки зрачков. Для тщательного исследования причины анизокории могут быть применены следующие передовые диагностические методы: Магнитно-резонансная томография (МРТ), Компьютерная томография (КТ), Рентген, Общий анализ крови.