O diagnóstico da atrofia do nervo óptico baseia-se geralmente em três considerações principais: a primeira é se existe uma perda de visão e de campo visual ou um défice. Se a atrofia do nervo óptico estiver presente, a perda de visão é normalmente muito pronunciada e o campo visual é deficiente. Em segundo lugar, depende dos resultados do exame. Uma análise da camada de fibras nervosas ópticas pode ser realizada para determinar se a camada de fibras nervosas ópticas se afinou, uma vez que a atrofia do nervo óptico é geralmente devida a danos no tecido nervoso óptico por várias causas, caso em que o tecido nervoso óptico se torna muito fino, o que é essencial para o diagnóstico da atrofia do nervo óptico. Em terceiro lugar, o disco óptico tornar-se-á de cor pálida quando ocorrer atrofia do nervo óptico, e a relação taça/disco é geralmente grande, excedendo 0,6 ou 0,8.