Bereits die Anamnese, also ein ausführliches Gespräch des Arztes mit dem Patienten, liefert im Allgemeinen wichtige Hinweise darauf, ob die Durchblutung der Extremitäten gestört ist. Ergibt sich hier eine Verdachtsdiagnose, wird diese durch eine körperliche Untersuchung des Patienten gesichert. Spezielle apparative Messungen lokalisieren dabei den pathologischen Gefäßprozess und bestimmen den Schweregrad der Atherosklerose: Doppler-Druckwerte repräsentieren den systolischen Blutdruck im jeweiligen Gefäßabschnitt der Extremität.
Eine Dopplerpulsschreibung zeichnet ebenso wie die Oszillografie die arteriellen Pulsationen in Ruhe und nach Belastung (Muskeltätigkeit) auf. Eine schwere Durchblutungsstörung führt hierbei bereits in der Ruhephase zu reduzierten Pulsamplituden, eine leichtere Durchblutungsstörung wird erst durch einen Belastungstest erkennbar.
Mit der Plethysmografie werden Volumenschwankungen an Fingern und Zehen gemessen. Mit dem Laufbandtest wird unterdessen die schmerzfreie und maximale Gehstrecke und damit die Gehfähigkeit des Patienten unter standardisierten Bedingungen untersucht.
Die Farbduplexsonografie ist das wichtigste nicht invasive Untersuchungsverfahren zur Bildgebung. Es stellt nahezu alle größeren und kleineren Körpergefäße dar. Moderne hochauflösende sonografische Methoden können den anatomischen Aufbau der Gefäße und Organe im Detail darstellen und so sehr häufig Röntgenuntersuchungen überflüssig machen. Das reduziert die Strahlenbelastungen und erhält den Patienten die Nierenfunktion. Die Kapillarmikroskopie oder die Laser-Speckle-Kontrast-Darstellung der Hautdurchblutung erlauben den Einblick in die Mikrozirkulation.
