對陽痿的診斷包括病史、查體、實驗室檢查及特殊檢查四項。由於陽痿的病因複雜，所以，對陽痿的診斷應當慎重。一般的步驟應該是首先確定陽痿是否存在，並初步評定為功能性還是器質性，必要時再通過特殊檢查以明確器質性陽痿的病因，個別病例需組織多學科專家會診。
實驗室檢查除作血、尿分析、前列腺液及精液常規、肝腎功能、血電解質、血糖、血脂、甲狀腺功能以外，還應測定血清睪丸酮（TE）、促甲狀腺激素（LSH）、黃體生成素（LH）、催乳素（PRL）等。
陽痿病人至少應做一次血清睪丸酮測定，若在正常範圍內不需進一步檢查其他激素。性腺功能下者，睪丸酮值下降。若第一次測定血清睪丸酮水平較低，最好再重複一次，同時測定LSH、LH、PRL等，若第二次睪丸酮值仍低，則病人可能有性腺功能低下。
若血清LSH及LH正常或增高，則性腺功能低下是屬於原發性睪丸異常。體檢時應注意有無睪丸或睪丸萎縮，及睪丸的質地是否變化。性腺功能低下繼發於腦垂體疾病者，睪丸大小可正常或稍小，這與腦垂體疾病的時間長短有關。
血清PRL增高也表示腦垂體有問題，常伴有性腺功能低下。患陽痿的病人，血清睪丸酮並不一定都低。懷疑有腦垂體瘤者，需做顱腦X線攝片或CT斷層掃描片，以明確診斷。