Szczególne znaczenie ma tutaj określenie objawów poprzedzających lub zapoczątkowujących napad. Umożliwia to – łącznie z badaniem neurologicznym – wykrycie pierwotnej lokalizacji zmian (ogniska) w mózgu.
Najważniejszą sprawą jest ustalenie przyczyny tego zespołu np. wykrycie lub wykluczenie procesu uciskowego. Badanie czynności bioelektrycznej mózgu (elektroencefalografia, EEG) określa typ zmian bioelektrycznych i pozwala na śledzenie zmian ich dynamiki.
W zestawieniu z obrazem choroby pozwala to na określenie rodzaju padaczki, a co za tym idzie, na ustalenie skutecznych metod leczenia farmakologicznego i dalszych badań diagnostycznych. Pomocne jest badanie płynu mózgowo-rdzeniowego, a także badanie radiologiczne czaszki i badanie echoencefalograficzne.
Nierzadko jest konieczne wykonanie badań kontrastowych (arteriografia) lub badania scyntygraficznego. Metodą z wyboru pozwalającą wykryć uszkodzenie mózgu jest tomografia komputerowa. Postawienie prawidłowego rozpoznania pozwala na usunięcie wykrytej przyczyny, podjęcie leczenia i właściwy sposób zachowania, aby uniknąć przykrych następstw ataków.