Paras tapa polvivamman diagnosointiin on magneettikuvaus (MRI). Tätä diagnostista testiä käytetään usein polvikivun syyn määrittämiseen, ja lääkärit suosittelevat sitä usein polvivammojen arvioimiseksi. MRI-seulonnan lisäksi diagnoosin tekemiseen käytetään joskus laparoskooppista leikkausta. Joskus lääkärit voivat myös käyttää röntgensäteitä, ultraääniä, nestekokeita, fyysisiä tutkimuksia ja verikokeita polvivamman syyn tai laajuuden määrittämiseksi.
Laproskooppinen leikkaus on invasiivinen tutkiva toimenpide, joka käyttää skooppia ja valoa polven sisäpuolen visualisoimiseen suoraan. Tämä menettely voi sekä diagnosoida polvikipua että hoitaa kipua aiheuttavaa tilaa.
Polvivamman diagnoosi voidaan tehdä myös perinteisellä röntgenkuvauksella. Vaikka röntgenkuvat ovat luotettavimpia määritettäessä luun poikkeavuuksia, ne voivat myös auttaa tekemään diagnoosin, joka perustuu kuviin epänormaaleista rakenteista. Toinen polvivamman diagnoosimenetelmä on nesteen kerääminen polven ympärille. Joskus infektion tai muun tulehdustilan tapauksessa polvi turpoaa nesteen kertymisen vuoksi. Kun neste poistetaan ja tutkitaan, polvikivun syy voidaan joskus määrittää.
Joskus polvivamman diagnoosi voidaan tehdä fyysisellä tarkastuksella. Lääkäri voi visuaalisesti tutkia ja tunnustella polvea määrittääkseen kivun tai epämuodostuman syyn. Usein niveltulehdus voidaan määrittää yksinkertaisesti fyysisellä tutkimuksella ja potilaan suuhistorian perusteella. Kun potilas kertoo lääkärille, että hänellä on kipua ja jäykkyyttä polvessaan sekä turvotusta ja punoitusta, lääkäri voi joskus tehdä niveltulehduksen diagnoosin potilaan antamien tietojen perusteella.
Joskus verikoe voi olla hyödyllinen polvivamman diagnoosissa. Tietyt sairaudet, kuten kihti, voivat nostaa virtsahappopitoisuutta veressä. Vaikka kihti tyypillisesti vaikuttaa ensimmäiseen varpaaseen, se voi vaikuttaa mihin tahansa kehon niveleen, polvi mukaan lukien. Lisäksi sedimentaationopeudeksi kutsuttua verikoetta voidaan käyttää määrittämään, onko kehossa tulehdusprosessi. Tämä löytö yhdistettynä polvikivun oireisiin voi viitata sairauksiin, kuten niveltulehdukseen, kihtiin ja infektioon polvinivelessä.
Tietyissä tilanteissa ultraääni voi auttaa lääkäriä tekemään polvivamman diagnoosin. Ultraääni käyttää ääniaaltoja kuvien kaappaamiseen elimistä ja muista kehon rakenteista. Ultraäänen toistuvaa käyttöä polvikivun ja vamman diagnosoimiseksi pidetään turvallisena, koska ionisoivaa säteilyä ei käytetä. Perinteisten röntgensäteiden ja CAT-skannausten liiallinen käyttö voi aiheuttaa säteilyriskin potilaalle, ja siksi niiden käyttö tulee rajoittaa aina, kun se on ehdottoman välttämätöntä.