Diagnosis atrofi saraf optik umumnya didasarkan pada tiga pertimbangan utama: yang pertama adalah apakah ada kehilangan penglihatan dan bidang visual atau defisit. Jika terdapat atrofi saraf optik, kehilangan penglihatan biasanya sangat jelas dan bidang visualnya kurang. Kedua, tergantung pada hasil pemeriksaan. Analisis lapisan serabut saraf optik dapat dilakukan untuk menentukan apakah lapisan serabut saraf optik telah menipis, karena atrofi saraf optik biasanya disebabkan oleh kerusakan jaringan saraf optik dari berbagai penyebab, dalam hal ini jaringan saraf optik menjadi sangat tipis, yang penting untuk diagnosis atrofi saraf optik. Ketiga, cakram optik akan menjadi pucat warnanya apabila terjadi atrofi saraf optik, dan rasio cup-to-disc biasanya besar, melebihi 0,6 atau 0,8.