Die Bestätigung der Diagnose erfolgt elektrophysiologisch: Zum einen wird die nach elektrischer Stimulation die Leitungsgeschwindigkeit der sensiblen und motorischen Nerven gemessen, welche abhängig ist von einer intakten Myelinscheide und somit verzögert ist bei demyelinisierenden Polyneuropathien, zum anderen kann die Muskulatur in der Nadel-Myografie hinsichtlich ihres elektrischen Verhaltens untersucht werden, welches bei Schädigung der Nervenfaser (Axon) häufig pathologisch ausfällt (axonale Polyneuropathie).

Die weitere Diagnostik betrifft die Suche nah eine zugrundeliegenden systemischen Erkrankung. Insbesondere Laboruntersuchungen (Diabetes mellitus, Nierenfunktionsstörungen, Vitaminmangelzustände und andere) sowie Untersuchungen des Liquor cerebrospinalis (Nervenwasseruntersuchungen) können erforderlich werden, die Reihenfolge der Labordiagnostik erfolgt abhängig von der Symptomatologie und Häufigkeit in sukzessiver Form.

Letztlich bleibt bei Verdacht auf eine genetische oder entzündliche Form die Möglichkeit einer Nerv-Muskelbiopsie bei andersweitig nicht zu klärender Ursache der Polyneuropathie.