La detección de la ELA puede ser difícil, ya que no existe una prueba específica para diagnosticar la enfermedad. El diagnóstico se basa en la historia clínica del paciente, los síntomas y los resultados de las pruebas neurológicas y médicas.
Las pruebas que se realizan con mayor frecuencia son estudios de conducción nerviosa como la electromiografía (EMG). Otras pruebas son la resonancia magnética (RM), tomografía computarizada (TC) y punción lumbar. También hay marcadores detectables en una analítica de sangre, como los niveles de cadena ligera de neurofilamento en suero. Las pruebas genéticas se realizan para estudiar los antecedentes en la familia.