De diagnose van chronische pijn in het aangezicht kan een tijdrovende, gecompliceerde en uitdagende taak zijn. Daarom is het van belang een gestructureerde interview- en onderzoeksopzet te volgen om geen belangrijke elementen over het hoofd te zien. Een grondige kennis van de klinische kenmerken van afwijkingen en aandoeningen die zich kunnen voordoen in het hoofd-halsgebied is uiteraard noodzakelijk. Tijdens de anamnese dienen de locatie, de start, de tijdsduur, de frequentie, de kwaliteit en de intensiteit van de pijn, evenals de factoren die de pijn beïnvloeden en de met de pijn samenhangende symptomen te worden besproken. Het klinische onderzoek is erop gericht de bron van de pijn te achterhalen. Er moet rekening worden gehouden met het feit dat de bron van de pijn niet hoeft overeen te komen met de plaats waar de patiënt de pijn ervaart. Daarom wordt gekeken naar onder andere de hersenzenuwen, de nek- en kauwspieren, de kaakgewrichten en de intraorale weefsels. Ten slotte kan er nog aanvullend onderzoek nodig zijn in de vorm van bijvoorbeeld proefanesthesie, röntgenfoto’s, bloedonderzoek en psychisch welbevinden.