病史
應注意詢問有無慢性腎功能不全，甲狀腺功能亢進經手術或放射治療，其他甲狀腺和頸部手術，肝臟疾病，腸道吸收不良，攝入不足，缺乏光照，多次妊娠，長期哺乳的歷史。長期應用抗癲痛藥（如撲癲酮、苯妥英鈉、苯巴比妥、卡馬西平等）或魚精蛋白、肝素、反復輸入含拘檬酸鈉的血液均可導致低鈣血癥。此外應詢問有無手足搐期發作和感覺異常，以及骨質鈣化障礙的歷史。
體格檢查
低血鈣時神經肌肉興奮性增高，可出現手足抽搐、肌痙攣、喉鳴、驚厥，以及易激動、情緒不穩、幻覺等精神癥狀。低鈣血癥患者可表現Chvostek和Trousseau征陽性，但約l/3的患者可為陰性。
輔助檢查
實驗室檢查：血鈣、血磷、PTH、肝功、腎功、白蛋白、尿鈣、1,25(OH)2 D3、血鎂等
心電圖：低鈣血癥患者的心電圖常出現Q-T間期延長，有時可出現心動過速。
影像學檢查：可發現20%特發性甲狀旁腺功能減退患者有顱內鈣化（以基底核為主），外科手術后的甲狀旁腺功能減退或假性甲狀旁腺功能減退患者一般不出現顱內鈣化。骨骼攝片可以了解骨病的性質及程度，同時還可確定有無轉移性腫瘤等。
診斷低鈣血癥時的總鈣濃度必須是經血清白蛋白校正后的校正鈣濃度，必要時可測定游離鈣濃度。校正鈣濃度(mg/dl)=總鈣(mg/dl)-0.8×[ 4.0-血清白蛋白濃度(g/dl) ]。
根據病史、體格檢查及實驗室檢查（如血磷、PTH、肝腎功能、白蛋白等）常可明確本病的病因。如大部分低鈣、高磷、腎功能正常的患者常為原發性或繼發性甲狀旁腺功能減退；靠近頸部手術史應懷疑甲狀旁腺受損；鎂含量、營養狀態、日照不足、大量輸血、化療、急性胰腺炎、胃腸道病變、用藥史、是否伴維生素D缺乏、是否合并其他內分泌異常等均有助于診斷。