De diagnose kan bij mannen op twee manieren worden gesteld. Allereerst kan de enzymactiviteit van het enzym alfa-galactosidase A worden gemeten in het laboratorium. Daarvoor wordt het bloed van de patiënt onderzocht. Voor mannen is dit een betrouwbare manier om de diagnose te stellen. De patiënt moet ongeveer vier tot zes weken op de uitslag wachten.
Een andere methode is DNA-onderzoek. Daarmee kunnen niet alleen mannen, maar ook vrouwen onderzocht worden. Zo kunnen vrouwen dus ook betrouwbaar laten vaststellen of ze de ziekte van Fabry hebben. De uitslag van dit onderzoek laat langer op zich wachten: zo'n twee tot vier maanden.

In uitzonderlijke gevallen is er wel een DNA-afwijking gevonden maar is er nog steeds twijfel over de diagnose ziekte van Fabry. Er zijn namelijk genafwijkingen beschreven die geen aanleiding tot ziekteverschijnselen geven (non-pathogene mutaties of polymorfismen). In dat geval zal de arts verder onderzoek doen om de diagnose te bevestigen of uit te sluiten.