De symptomen van LCHAD- en MTP-deficiëntie lijken erg op die van andere vetzuuroxidatiestoornissen, zoals VLCADD. Met name afwijkende acylcarnitines (dit zijn de vetzuren die zijn gekoppeld aan het carnitine, de gids voor vetzuren om het mitochondrion binnen te komen) in het bloed, maar soms ook de aanwezigheid van bepaalde stoffen in de urine, kunnen voor artsen een aanwijzing zijn dat het om LCHAD- of MTP-deficiëntie gaat. Voor een definitieve diagnose is enzym- en DNA-onderzoek nodig. De enzymactiviteit wordt dan gemeten in de witte bloedcellen en in de huidcellen. Ook wordt er in het DNA gekeken of er sprake is van een mutatie die de oorzaak kan zijn van de LCHAD- of MTP-deficiëntie.

Het is bijna altijd mogelijk om binnen een aantal weken met zekerheid vast te stellen of uit te sluiten of een kind een (langeketen-)vetzuuroxidatiestoornis heeft. Als er meer kinderen in het gezin zijn, worden zij meestal ook onderzocht. In het erfelijk materiaal van de ouders kan worden onderzocht of zij drager zijn van de mutatie die bij hun kind de ziekte heeft veroorzaakt.

Hielprik
In 2007 is de screening van pasgeborenen (de 'hielprik') uitgebreid. Het bloed van de pasgeborenen wordt nu ook onderzocht op LCHAD- en MTP-deficiëntie. Hierbij wordt er gekeken naar de acylcarnitines in het bloed. Door de screening kan de diagnose soms al worden gesteld voordat een kind ziekteverschijnselen vertoont. Daarmee kunnen zo snel mogelijk dieetmaatregelen worden ingezet om te proberen klachten te voorkómen.