如果患者出現尿素氮、肌酐升高，並且出現代謝性酸中毒等表現時，則需考慮為尿毒症。此時需要進行血常規、生化檢測、免疫學檢測、微生物學檢測以及影像學檢查等明確病因。
血常規
可表現為貧血，由於腎臟可以產生促紅血球生成素，隨著病情進展，腎功能下降會導致身體產生的促紅血球生成素減少，進而導致貧血發生。另外還可表現為白血球增高或降低，嗜中性球及嗜酸性粒細胞增多等情況。
生化檢測
營養物質指標
包括血糖、血脂、副甲狀腺賀爾蒙、維生素D、維他命B12、葉酸水平測定等，可用於評估患者的營養狀態，指導飲食和藥物治療。
電解質與肝腎功能
如出現高鉀血症，常有明顯的臨床症狀，嚴重者可能出現心律不整甚至心跳驟停；低鈣血症可能引起手足抽搐等症狀；而高磷血症則可能會加重腎衰竭的程序，誘發心血管疾病的發生。此外還需監測血鎂、鈉、鉀、氯、鈣、磷、鎂、鋁等離子濃度，以維持水、電、酸鹼平衡，改善紊亂的情況。
腎功能
主要觀察尿素氮、肌酐的變化，早期即可發現異常，晚期可發展至尿毒症狀（uremic syndrome），提示存在嚴重的腎功能損害。
其他
還包括二氧化碳結合力、動脈血氣分析、血清胱抑素C、同型半胱氨酸、β-微球蛋白、視黃醇結合蛋白等指標，用於判斷是否存在高血壓、高脂血症、糖尿病、腦血管病等併發症。
免疫學檢測
目的是排除或者診斷繼發性因素所引起的尿毒症，如系統性紅斑狼瘡、類風溼關節炎、乾燥症候群等自身免疫性疾病，其中抗核抗體譜、補體、抗雙鏈DNA抗體、抗Sm抗體、IgG、IgM、IgA等指標有助於疾病的鑑別診斷。
微生物學檢測
主要是針對各種感染原進行篩查，如細菌培養、病毒分離、真菌鑑定等，若能及時準確地識別出致病菌並給予正確處理，對於預防和控制感染至關重要。
影像學檢查
主要包括超音波心動圖、胸部X光片、心電圖、腹部超音波、靜脈尿路造影、CT等，可以幫助醫生瞭解患者臟器的功能情況，還可以幫助醫生尋找合適的透析途徑。
除了上述常見原因外，還可能是由腫瘤引起，如肺癌、肝癌等。當患者出現不適症狀後應及時就診，在專業醫生指導下進行針對性治療，以免延誤病情。
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