1.眼部檢查
患眼瞳孔常擴大，直接光反應遲鈍或消失，間接光反應存在。單眼受累的患者通常出現相對性傳入性瞳孔障礙，該體征表現為，患眼相對于健眼對光反應緩慢，尤其在檢查者將光線在兩眼之間交替照射時，緩解的瞳孔直徑比健眼大。眼底檢查，視乳頭炎者視盤充血、輕度水腫，視盤表面或其周圍有小的出血點，但滲出物很少。視網膜靜脈增粗，動脈一般無改變。球后視神經炎者眼底無異常改變。
2.視野檢查
可出現各種類型的視野損害，但較為典型的是視野中心暗點或視野向心性縮小。
3.視覺誘發電位
可表現為P100波（P1波）潛伏期延長、振幅降低；球后視神經炎時，眼底無改變，為了鑒別是否偽盲，采用客觀的VEP檢查可輔助診斷。據研究，視神經炎發病時，90%的患者VEP改變，而視力恢復后僅10%的VEP轉為正常。
4.磁共振成像
眼眶的脂肪抑制序列MRI可顯示受累視神經信號增粗、增強；頭部MRI除可以幫助鑒別鞍區腫瘤等顱內疾病導致的壓迫性視神經病外，還可以了解蝶竇和篩竇情況，幫助進行病因的鑒別診斷；更為重要的是，通過MRI了解腦白質有無脫髓鞘斑，對選擇治療方案以及患者的預后判斷有參考意義。對典型的炎性脫髓性視神經炎，臨床診斷不需做系統的檢查，但應注意查找其他致病原因，如：局部或全身感染以及自身免疫病等；以下指引征需系統檢查與其他視神經病鑒別：發病年齡在20～50歲的范圍之外；雙眼同時發病；發病超過14d視力仍下降。
5.電生理檢查
視覺誘發電位表現P波潛伏期延長，波幅值下降。
6.眼底熒光血管造影
視乳頭炎時早期靜脈期乳頭面熒光滲漏，邊緣模糊。靜脈期呈強熒光。