1.搜集臨床資料
包括發病年齡、性別、獨特的癥狀和體征，如K-F環、眼底櫻桃紅斑和皮膚牛奶咖啡斑(神經纖維瘤病)等。
2.系譜分析
判定是否為遺傳病，并區分為單基因、多基因和線粒體遺傳病，根據有無遺傳早現現象推測是否為動態突變病。
3.常規輔助檢查
包括生化、電生理、影像學和病理等，對診斷及鑒別診斷頗有意義，某些檢查對特定的神經系統遺傳病具有確診價值，如假肥大型肌營養不良的血清肌酸激酶增高，肝豆狀核變性血清銅和銅藍蛋白(CP)水平降低、尿銅排泄增加，遺傳性肌陣攣性癲癇的腦電圖和肌電圖特征，結節性硬化癥、脊髓小腦性共濟失調及橄欖腦橋小腦萎縮的頭部MRI檢查，腓骨肌萎縮癥的神經活檢等。
4.遺傳物質和基因產物檢測
包括染色體數量和結構、DNA分析和基因產物檢測等，可在基因表達水平上確診和預測疾病。常用的檢測方法有：
(1)染色體檢查
檢查染色體數目異常和結構畸變，如染色體多于或少于23對，染色體斷裂后導致缺失、倒位、重復和易位等畸變。主要檢查唐氏綜合征患兒和雙親、精神發育遲滯伴體態異常患者、多次流產的婦女及其丈夫，曾生過先天畸形病兒的雙親等。
(2)基因診斷
主要用于單基因遺傳病，如檢測假肥大型肌營養不良、家族性肌萎縮側索硬化癥等基因突變和連鎖分析，主要采用Southern雜交法、聚合酶鏈反應(PCR)法和限制性酶切片段長度多態性分析(RFLP)等，可直接檢出DNA缺失、重復和點突變，以及是否帶致病基因。被診斷對象包括有癥狀患者、癥狀前患者、隱性遺傳病基因攜帶者和高危胎兒(產前診斷)等。
(3)基因產物檢測
主要應用免疫技術對已知基因產物的遺傳病進行蛋白分析，如假肥大肌營養不良癥患者進行肌肉活檢，用免疫法測定肌細胞膜的抗肌萎縮蛋白(dystrophin)含量，因基因缺陷是通過異常蛋白產物致病，不依賴基因診斷也可確診。