De diagnose AMACR-deficiëntie wordt gesteld met laboratoriumonderzoek. In het bloed wordt dan een verhoogde waarde van de peroxisomale galzuurintermediairen dihyroxycholestaanzuur (DHCA) en trihydroxycholestaanzuur (THCA) gevonden. Deze intermediairen zijn tussenproducten van de galzuuraanmaak die niet goed verloopt omdat het AMACR-enzym niet goed werkt. Omdat deze tussenproducten niet goed worden afgebroken is de waarde hiervan in het bloed verhoogd. Daarnaast is er sprake van een verhoogde waarde van de vetzuren pristaanzuur en in sommige gevallen fytaanzuur in het bloed.
De definitieve diagnose wordt gesteld door naast bovenstaande onderzoeken ook DNA-onderzoek naar het AMACR-gen te doen.
De diagnostiek kan ook andersom verlopen: tegenwoordig wordt er vaker genetisch onderzoek (=DNA-onderzoek) verricht bij onbegrepen afwijkingen. Er kan dus ook eerst een DNA-afwijking in het AMACR-gen worden gevonden. Dan moet de diagnose met laboratoriumonderzoek worden bevestigd.