1、尿液检查
(1)患者尿中由于排出由支链氨基酸代谢所产生的α-酮酸，故有枫糖臭味，Podebrad等对7例病人尿标本用相互选择性多维气相色层析-质谱仪检测法(enautio-MD GC-MS)检查，尿中有臭味的物质为4，5二甲基-3羟-2(5H)-呋喃酮[4，5 dimethyl-3-hydroxy-2(5H)-furanone]，又名Sotolone。
(2)测定支链氨基酸(包括亮氨酸，缬氨酸，异亮氨酸和别异亮氨酸)：从尿中排出的相应酮酸[即2-酮酸4-甲基-2酮戊酸(2-oxo acid 4-methyl-2-oxopentenoate,KIC)，3-甲基-2-酮丁酸(3-methyl-2-oxobutanoate,KIV)， (S)-(SKMV)，和(R)-3-甲基-2-酮戊酸[(R)-3-methyl-2-oxopantanoate，R- KMV]，Schadewaldt等对10例患典型枫糖尿病的血和尿分别测定其中的各组分浓度，结果表明前述各支链氨基酸从尿中排出的相应代谢产物从低到高依次为KIC(0.1%～25%)，KIV(0.14%～21.3%)，SKMV(0.26%～24.6%)和R-KMV(0.1%～35.9%)，尿中排出的游离支链氨基酸则很少。
(3)尿酮酸定性测定：新鲜尿标本加入几滴二硝基苯肼和0.1 NHCl可产生黄色二苯肼沉淀即为阳性。
2、血液检查
(1)血中支链氨基酸测定：用自动氨基酸分析仪或离子交换色层析或串联式质谱荧光分析检测法可直接测定血中支链氨基酸浓度，包括亮氨酸，异亮氨酸，别异亮氨酸 (alloisoleucine)和缬氨酸，由于BCKD复合体活性减低或缺如，这些支链氨基酸在血中浓度都升高，其中特别是亮氨酸升高比其他3种支链氨基酸更明显，在正常人血中别异亮氨酸的量很少，在本病中则有升高，因此测定血中别异亮氨酸水平具有诊断意义。
(2)血浆支链氨基酸代谢产物的测定：本病血浆中5-和3-甲基-2酮戊酸对聚体是升高的。
3、血浆氨基酸昼夜变化
本病患者在禁食状态非支链氨基酸由于氨基酸氧化速率比蛋白质裂解速率大，支链氨基酸由于特异性代谢阻断，故支链氨基酸有净得，血液中水平增高，这种在禁食和进食状态下血浆氨基酸的昼夜变化是本病的代谢特征。
4、CT检查 本病CT检查有脑白质低密度，特别是小脑白质深部，脑干，大脑脚，丘脑和内囊后支，这些神经系统改变在用饮食治疗后有进步，且同时有水肿消失，这一现象可与其他大脑器质性疾病鉴别。
5、做脑MRI检查时可有双侧苍白球在T2相有高信号，但这些CT和MRI的所见并不能作为诊断本病的依据。
6、应用放射性核素技术测定培养的羊水细胞氧化脱羟情况可以进行产前诊断。
