Eine sorgfältige Betrachtung jeder individuellen Krankheitsgeschichte ist die so genannte Anamnese.
Mit dem Wort Anamnese ist die Befragung des Patienten zur Diagnosefindung gemeint. Er leitet sich aus dem griechischen Wort "anámnēsis" für "Erinnerung" ab.
Eine Anamnese kann in die Eigenanamnese, also die Befragung des Patienten und in die Fremdanamnese, die Befragung eines Angehörigen oder einer nahestehenden Person, eingeteilt werden.

Die klinisch-neurologische Untersuchung ist, gemeinsam mit der Anamnese, entscheidender Bestandteil der Diagnostik neurologischer Erkrankungen.
Ohne größere technische Hilfsmittel wird der Zustand und die Funktionen von Gehirn, Nerven und Muskeln überprüft. Dazu wird unter anderem die Motorik, die Sinnesempfindungen und die Bewusstseinslage des Patienten überprüft.

Die Elektromyografie – kurz EMG – ist eine neurologische Untersuchung, bei der die natürliche elektrische Aktivität eines Muskels gemessen wird. Auf diese Weise kann beurteil werden, ob die Ursache einer Erkrankung im Bereich des Muskels oder der ihn versorgenden Nerven liegt.

Sinnesreize bewirken in den sensorischen Arealen der Großhirnrinde elektrische Veränderungen. Diese evozierten Potentiale können durch eine vereinfachte Hirnstromableitung erfasst werden. Die Sinnesreize werden, je nach Fragestellung, visuell, akustisch oder mittels elektrischer Stimulation präsentiert.
Mit der Aufzeichnung der evozierten Potentiale kann die Leitfähigkeit und Funktionsfähigkeit von Nervenbahnen geprüft werden.

Unter Neurographie wird umgangssprachlich die „Nervenmessung“ verstanden. Die peripheren Nerven im Körper kann man sich wie Stromkabel vorstellen, die entweder Information vom Gehirn an Muskeln und Sensoren im Körper weiterleiten oder umgekehrt das Gehirn mit Information versorgen.

Das in der Umgangssprache als Hirnstrommessung bekannte Elektroenzephalogramm (EEG) wurde 1924 von Hans Berger entwickelt und ist die älteste neurologische Zusatzdiagnostik. Beim EEG werden die Elektroden an bestimmten Stellen des Kopfes angebracht und über Kabel mit einem EEG-Gerät verbunden. Die Elektroden messen die Aktivität des Gehirns, die dann als Kurve auf einem Monitor dargestellt wird und somit für den diagnostischen Prozess wertvolle Informationen liefert.

Unter Ultraschall versteht man Schallwellen oberhalb der menschlichen Hörgrenze.
Mit unterschiedlichen Techniken können Schnittbilder von Organen und Geweben erzeugt werden.
In der Neurologie sind die Untersuchung der Gefäße und Blutströme relevant. Bei Gefäßerkrankungen ist der Ultraschall eine einfache Untersuchung. Hiermit können Einengungen durch Arterienverkalkungen, Erweiterungen der Arterien, oder Gefäßverletzungen dargestellt werden.

Es gibt eine Reihe mündlicher und schriftlicher Tests, die Art und Ausmaß einer geistigen Leistungsstörung gezielt erfassen. Die Tests sind standardisiert und prüfen Basisfunktionen wie z.B. Aufmerksamkeit, Gedächtnis, planerische Funktionen und Koordination von Handlungen.