Chết não thường có thể chẩn đoán chắc chắn dựa trên các tiêu chuẩn lâm sàng như: nguyên nhân làm phá huỷ não (máu tụ, dập não, vỡ túi phình động mạch, đột quỵ, ngừng tim, thiếu ôxy kéo dài..), hôn mê không thể phục hồi, hôn mê sâu, mất các phản xạ của thân não. Tuy nhiên trong các trường hợp đặc biệt như trẻ mới sinh và trẻ nhỏ thì các tiêu chuẩn lâm sàng không đủ giá trị xác định chết não ở trẻ. Không thể áp dụng các tiêu chuẩn lâm sàng trong xác lập các tiêu chuẩn chết não như chấn thương mắt, các thương tổn tai giữa hay tai trong, các rối loạn về chuyển hóa và nội tiết.., hay sử dụng các thuốc ảnh hưởng đến hệ thần kinh TƯ. Khi đó phải cần đến các thử nghiệm cận lâm sàng như chụp động mạch não, đo điện não, siêu âm doppler xuyên sọ và chụp xạ hình, các thử nghiệm hình ảnh học khác