病史
在查体和实验室检查前，医生会见病人，了解其病史。要求病人描述目前的状态，确切地讲清楚这些症状在什么地方、时间发生，发生频率，严重程度,持续时间及是否影响日常工作生活。神经系统症状可包括头痛、疼痛、衰弱、全身状况差、知觉降低、感觉异常、无力和精神混乱。
病人应告诉医生过去和现在的疾病或手术史，严重者应了解血缘近亲的情况，过敏症状和目前所用药物情况。此外，医生要询问病人是否有与工作或家庭有关的困难，或是否遇到任何困惑，因为这些情况会影响健康和机体抗病的能力。
精神检查
通过询问病史，医生对患者的精神状况已有一定了解，但是对于影响思维过程疾病的诊断还需要做进一步鉴定精神状态的检查。
精神状态检查
| 要求病人做的动作 | 检查的意义 |
| 讲出目前的日期、地点和特殊的人名 | 对时间、地点和人的定向力 |
| 复诉-短物品单 | 注意力 |
| 回忆3～5分钟前被告知的三个不相关的词汇 | 即刻回忆 |
| 讲述一两天前发生的某件事 | 近事记忆 |
| 讲述很久前发生的某件事 | 远事记忆 |
| 解释一条谚语（如：流水不腐）或做类推（如：为什么脑子像计算机） | 抽象思维 |
| 讲述对疾病的感受和看法 | 对病病的自知力 |
| 讲述前五位总统和首都的名字 | 知识爱好 |
| 讲出目前和过去日子的感受 | 心境 |
| 完成医生的简单指令，做涉及到身体三个不同部位的动作（如：把你的右拇指放到左耳上、并伸出你的舌头） | 完成简单指令的能力 |
| 命名简单物品和身体某些部位并读写、复述一些短语 | 语言功能 |
| 识别医生放在病人手掌上的小物品及写在手掌上的号码，并区分医生接触到的两个部分（如：在手掌或手指上） | 大脑如何处理由感觉器官来的信息 |
| 模仿做简单和复杂结构（如：拼积木）和手势画时钟、立方体或房子 | 空间关系 |
| 刷牙或从火柴盒内拿出火柴并擦火柴 | 完成动作的能力 |
| 演唱一首简单歌曲 | 表演能力 |
体格检查
神经科的体格检查需要做全身各系统检查，但重点是神经系统。检查范围包括颅神经、运动神经、感觉神经和神经反射。此外，病人的共济功能、姿势和步态，自主神经系统功能和脑血液供应情况也需检查。
颅神经检查
医生要检查直接与脑相连接的12对颅神经的功能。外伤、肿瘤或感染都可损伤颅神经的任何部分。需通过检查来确定损伤的确切部位。
| 颅神经号 | 名称 | 功能 | 检查 |
| Ⅰ | 嗅神经 | 嗅觉 | 要求用鼻子辨出特殊气味（如：肥皂、咖啡、丁香油 |
| Ⅱ | 视神经 | 视觉 | 测远视、近视的功能和视野 |
| Ⅲ | 动眼神经 | 眼球向上、向下、向内运动 | 检查眼球向上下、内运动功能、眼睑是否下垂 |
| Ⅳ | 滑车神经 | 眼球向下、向内运动 | 眼球由上外向下内运动的功能 |
| Ⅴ | 三叉神经 | 面部感觉和运动 | 所支配的面部感觉，所控制的下颌，咬肌有无减弱、瘫痪 |
| Ⅵ | 外展神经 | 眼球外展运动 | 眼球自主性或视物时的外展能力 |
| Ⅶ | 面神经 | 面部运动 | 张嘴露齿和紧闭双眼的功能 |
| Ⅷ | 听神经 | 听觉和平衡 | 用音叉测试听觉功能，病人一步一步直线行走测定平衡功能 |
| Ⅸ | 舌咽神经 | 咽喉部功能 | 检查有否声嘶，吞咽功能，叫病人发“啊”音，检查悬雍垂位置 |
| Ⅹ | 迷走神经 | 吞咽、心跳 | 检查有否声嘶，恶心反射和吞咽功能 |
| Ⅺ | 副神经 | 颈背运动 | 耸肩观察有无运动无能或肌力软弱 |
| Ⅻ | 舌下神经 | 舌运动 | 伸向两侧运动的功能 |
运动系统的检查
运动神经支配随意肌（随意肌产生运动，如像走路的腿部肌肉。）运动神经损伤可导致其支配的肌肉瘫痪或肌力下降。缺少外周神经的刺激，可导致肌肉萎缩（原发性萎缩）。医生要求病人逆阻力做推拉动作，了解各组肌肉的肌力。
感觉神经
感觉神经把压力、疼痛、冷热、震动、运动及图形感觉传递到脑。
通过检查体表感觉来查感觉神经是否正常。当病人体表某部分有麻木、刺痛或疼痛感时，医生先用尖头针轻刺这部分体表，然后用钝头针轻刺同样区域，以此判断病人是否有区别尖锐和钝性感觉的能力。利用轻压力，热或震动同样可检查感觉神经的功能。检查运动感觉时，医生令病人闭目，然后轻轻地上下活动病人的指（趾），并令病人告诉移动指（趾）位置。
反射
反射是机体对刺激的一种自动反应。例如，用叩诊锤轻叩膝盖下的肌腱，下肢就产生反射。这个反射叫膝腱反射（这是一种深腱反射）。膝腱反射显示传入脊髓的感觉神经，脊髓内突触连接和返回下肢肌肉的运动神经的共同功能。其反射弧是一个完整的从膝到脊髓再返回腿部的回路环，并不涉及到脑。
常用的反射检查是膝腱反射和与其类似的肘、踝反射和巴宾斯基反射。巴宾斯基反射检查是用钝性物划脚底外缘。除开6个月左右以下的婴儿，正常反射是脚趾都向下屈。如果大拇趾向上屈，其余各趾向外侧展开则是脑或由脑到脊髓的运动神经异常的征象。此外，还有许多神经反射检查法适用于评估特殊神经功能。
共济功能、姿势与步态
检查病人的共济功能时，医生要求病人先用食指触自己的鼻尖，然后触医生的手指，如此反复迅速地重复此动作。做第一次指鼻试验时，病人可睁眼，然后整个检查过程中病人都闭上眼睛。医生要求病人双手伸直，闭上眼睛直立，然后令其睁眼步行。这些检查用来检查运动神经、感觉神经和脑的功能。此外还有许多其他不同的简单检查方法。
不经脑的反射弧
反射弧是神经反射的路径，例如膝反射。
1．轻叩膝盖，刺激感觉感受器，产生神经信号。
2．信号沿神经通路传达到脊髓。
3．在脊髓，信号由感觉神经传递到运动神经。
4．运动神经把信号返回到大腿肌肉。
5．肌肉收缩，引起小腿向上反跳。整个反射发生没有经过大脑。
自主神经系统
植物（不随意）神经系统异常可导致体位性低血压，无汗和勃起不能或不能维持等性功能障碍。有许多检查自主神经系统功能的试验，比如医生可在病人坐着时测病人血压，然后叫病人站立并立即测其血压来检测病人的植物神经功能。
脑的血液供应
脑动脉严重狭窄的病人有脑卒中的危险。老人，高血压、糖尿病和心血管疾病患者发生脑卒中的危险性较高。把听诊器置于颈动脉之上，可听到血流经过狭窄血管段所发生的杂音。更精确的诊断需要做多普勒超声扫描等高级检查。
诊断性试验检查
为了准确地诊断疾病，医生可根据病史、精神评估及体检情况要求病人做相关的特殊试验。
脊椎穿刺术
脊椎穿刺（腰椎穿刺）是用穿刺针穿过椎间隙插入椎管，采集脑脊液标本检查。整个穿刺过程不需全麻，15分钟内即可完成。正常脑脊液清亮无色。不同疾病的脑脊液有其异常特征。例如：有白细胞和细菌的脑脊液呈云絮状，提示有脑脊髓感染，见于脑膜炎、莱姆（Lyme）病或其他感染性疾病。
蛋白质含量高的脑脊液通常是脊髓肿瘤，急性周围神经疾病，如多发性神经炎或吉-巴氏综合征的征象。含异常抗体的脑脊液提示多发性硬化。脑膜感染或某些癌症，脑脊液含糖量降低。血性脑脊液显示脑出血。许多疾病包括脑瘤和脑膜炎，可使脑脊液压力增高。
计算机体层摄影（CT）
CT是用增强的计算机扫描技术分析X线片。计算机产生二维、高分辨图像，这些图像类似于脑或其他所摄影器官的解剖切片。检查时受检查者必须在舒适情况下安静平卧。借助于CT，医生可以广泛地探测脑和脊柱的疾病。CT不但用于神经系统疾病的诊断，也用于监测治疗效果。这种精确技术使神经科领域起着革命性的变化，提高了神经科医疗质量。
磁共振成像（MRI）
MRI是将病人头或整个身体置于一个强大均匀的磁场中，以获取病人受检查部位的清晰解剖图像。MRI无X线，非常安全。
MRI对陈旧性脑卒中、大多数脑瘤，脑干和小脑疾患及多发性硬化的诊断优于CT检查。经静脉用显影剂强化成像能得到更清晰的图像。新型MRI的计算机程序可以测定脑的功能。
MRI的最大不利是昂贵且需较长时间（10～45分钟），而且对用人工呼吸机、有严重幽闭症倾向、携带心脏起搏器或其他金属物品（如假牙）的病人不适用。
脑回声图检查
脑回声图是利用超声波做脑成像检查。因其检查过程简单，无痛，相对便宜，适用于检查小于2岁幼儿的脑出血。因脑积液而致脑室扩大的（脑积水）病例，可以在床旁检查。年龄较大的儿童和成人这种检查已被CT或MRI所取代。
正电子发射体层摄影（PET）
PET是通过显示特殊放射性核素在体内分布状态而获得大脑的内层结构和功能状态图像。把放射核素示踪剂经血液传送到脑组织，即可测定大脑的功能。例如：当被检查者在进行数学计算时，PET可显示脑的某一部分功能最活跃，PET同样适用于检查癫痫、脑肿瘤和脑卒中。PET多用于研究。
单光子发射计算机体层摄影（SPECT）
SPECT利用放射性核素了解脑的血供变化及代谢功能。一旦注射或吸入的放射核素经血入脑组织，其在大脑不同部位的强度就反映出脑的供血情况或能摄取此放射核素的神经递质感受器的功能。这种技术的精确性和特异性比PET差。
脑血管造影
脑血管造影是把血管造影剂（一种X线可见的物质）注射入供应脑血液的血管中，显示出脑血流图像，以检查动脉瘤、动脉炎、动静脉畸形、脑血管阻塞等脑血管异常疾病。改进的MRI图像也能显示颈部和脑底部的血供状态，但其图像不如脑血管造影显示的详细清晰。
多普勒超声扫描
多普勒超声扫描通过测量颈动脉和颅底动脉的血流量来评估脑卒中的危险。不同的脑血流量用不同的颜色显示在监视器上。这种技术的优点是无痛，可在床旁检查，且相对便宜。
脊髓造影
脊髓造影是把造影剂注入脊髓腔做脊髓的CT或X线检查。脊髓造影能检查出椎间盘突出或癌性新生物等脊椎疾病。这种技术的CT扫描特别清楚。由于MRI简单、安全且图像更详细清楚，目前多由MRI取代脊髓造影。
脑电图（EEG）
EEG检查简单无痛。EEG是把20根导线安置在头皮上检测记录脑电活动。各种波型的脑电记录帮助诊断癫痫和一些少见的脑代谢性疾病。对一些难于检测出的癫痫，采用24小时记录。但是这种检查并不提供明显的特异性资料。
诱发反应
诱发反应是大脑对某些刺激发生反应的特征。视觉、听觉和触觉刺激都可激活脑的特异区域。比如闪光刺激就可以引起感受视觉的脑后部发生反应。正常情况下，脑对单一刺激的反应很小，EEG上无明显改变。但对一系列的刺激通过计算机处理后，可显示出脑已接受到刺激。脑诱发电位反应特别适用于检查不能交谈的病人。例如：医生可检测脑对声音刺激的反应来检查婴儿的听力。
脑诱发反应能揭示多发性硬化病人的轻度视神经损害。癫痫病人可以用深、快呼吸和闪光刺激法诱发异常放电。
肌电图
肌电图检查是用细小的针插入肌肉记录其电活动。肌电活动显示在示波器上并可通过扬声器听到。正常情况下，静息的肌肉不产生电活动。但很轻微的肌肉收缩就可产生电活动。随着肌肉收缩强度的增强，肌电活动增大。肌肉、外周神经和脊髓运动神经疾病肌电活动异常。
通过研究神经传导即可测量到运动神经冲动传导速度。用很小的电荷刺激运动神经可引发一次神经冲动，神经冲动沿神经传递，最后到达肌肉引起肌肉收缩，通过测量神经冲动到达肌肉所用的时间，就可计算出神经冲动传导速度。
类似的检查方法用于检查感觉神经。如果肌力软弱是肌肉疾病所致，神经冲动传导速度保持正常。如果肌肉软弱是神经源性疾病所致，神经传导速度通常减慢。
重症肌无力病人肌肉无力是神经冲动通过突触传递到肌肉不足所致。反复的神经冲动沿神经纤维传递到肌肉导致突触对神经递质的耐受性增加，结果造成反应进行性减弱。
