主要基于竇房結功能障礙的心電圖表現，應排除迷走神經功能亢進或藥物影響。早期或不典型病例的竇房結功能障礙可能呈間歇性發作，或以竇性心動過緩為主要或唯一表現，常難以確診為本癥，下列檢查有助于評估竇房結功能。動態心電圖有可能在24小時內記錄到SSS的多種特征性心電圖表現，結果陰性時可于短期內重復檢查。為排除自主神經張力改變的影響，可作阿托品試驗（靜脈注射阿托品1～2mg）和異丙腎上腺素試驗（靜脈推注或滴注1～2μg），若注后心率不能增快達90次/min者提示竇房結功能低下。但陰性結果（注后心率增快到90次/min或以上）不能排除本征。也可用心房調搏方法測定竇房結恢復時間（SNRI）和竇房傳導時間（SACT），病竇綜合征患者的SNRT和SACT常顯著超過正常高限。對以上述電生理指標評估竇房結功能的評價不一，一般認為測定結果在正常范圍不能否定診斷，結果顯著超過正常高限（如SNRT超過2000ms）者有參考價值。不少人認為其診斷價值不如動態心電圖。