La diagnosi di SLA è una diagnosi clinica posta attraverso l'esame obiettivo, l'EMG e il follow up con visite ravvicinate. Purtroppo ad oggi non disponiamo di biomarkers che possano identificare con certezza e precocemente la patologia, per cui sovente la diagnosi è di esclusione.Le regioni anatomiche che possono essere interessate dalla patologia sono quattro: bulbare, cervicale, toracico, lombosacrale. Mentre una danno al primo motoneurone è identificabile con il solo esame obiettivo, un danno del secondo motoneurone si riscontra sia all'esame obiettivo che all'esame elettromiografico e in rari casi con la biopsia muscolare.