Endometriozis (çikolata kisti) kesin tanısı, rahim iç tabakasına (endometrium) ait dokunun rahim dışında bulunmasıyla oluşan lezyonların cerrahi olarak çıkarılması ve mikroskobik (patolojik) incelemesiyle konulur.

Ön tanı aşamasında, hastanın ayrıntılı öyküsü ve sunduğu belirtiler büyük önem taşır. Özellikle sonradan başlayan şiddetli adet ağrıları (dismenore), kronik pelvik ağrı, cinsel ilişki sırasında ağrı (disparoni), infertilite, dışkılama sırasında ağrı (diskezi), kanlı idrar (hematüri) veya kanlı dışkılama (hematokezya) gibi semptomlar endometriozis tanısı için yol göstericidir.

Fizik muayenede vajinal endometriozis nodülleri saptanabilir ve çikolata kistleri (endometriomalar) palpe edilebilir. Jinekolojik ultrasonografi, özellikle endometriomaların ve rektosigmoid gibi bölgelerdeki nodüllerin belirlenmesinde oldukça değerlidir. Şiddetli endometriozis olgularının yaklaşık %70'ine jinekolojik muayene ile klinik ön tanı konulabilir.

Bazı durumlarda ek tanısal tetkikler gerekebilir. Kanlı idrar şikayeti olan hastalarda sistoüreteroskopi ile idrar yollarındaki endometriozis odakları, kanlı dışkılama görülen hastalarda ise kolonoskopi ile bağırsaklardaki endometriozis nodülleri görüntülenebilir. Derin infiltratif endometriozisin tanısı ve cerrahi planlamasında Manyetik Rezonans Görüntüleme (MRG) önemli bir rol oynar.