肥大性脊椎炎無論是X線、斷層攝影或MRI檢查均顯示典型的退行性變征象，并依據其退變所處的階段不同而呈現出相應的改變。
1.肥大性脊椎炎的X線所見
（1）椎節不穩 屬病變早期，或同一病例病變較輕的椎節在動力性攝片時（側位）可顯示出松動與不穩征。一般是上一椎體的下緣在下一椎體的上緣前后滑動，并出現梯形變。側向松動與不穩則較少見，主要是由于腰椎的骨性結構特點及兩側肌群較強之故。
（2）椎間隙狹窄 由于椎間盤退變，早期即可顯示患節間隙變窄，并隨著脫水加劇，以及軟骨面受累而使椎間隙的垂直高度明顯降低，甚至僅為正常椎間隙的1/3或1/4。
（3）椎節骨贅增生 在椎體邊緣可顯示出大小不等、形態各異的骨質增生。
（4）小關節骨質增生 除椎體邊緣骨刺外，小關節骨質增生亦較多見，因該處骨組織重疊密集而難以判定。因此，當懷疑該處有骨質增生，且伴有根性受壓癥狀需定位選擇術式時，則需行斷層攝片或CT檢查。
（5）其他改變 除骨贅外，X線片上尚可發現鄰近椎節松動與不穩征，此乃由于相鄰椎節活動量增加之故。并應注意第5腰椎椎弓根有無退變性斷裂，其可伴發。同時，酌情測量椎管和（或）根管的矢狀徑以判定有無繼發性椎管狹窄癥。
2.肥大性脊椎炎的CT檢查
對下腰椎傷病的診斷意義較大，其陽性發現率明顯高于普通X線檢查，尤其是在對椎管及側隱窩形態與大小的判定上具有較高的臨床價值。三維椎管形態重建更有助于對椎管及根管狀態的判定，而且可作為手術選擇的依據之一。
3.肥大性脊椎炎的MRI檢查
此項檢查主要用于對硬膜囊狀態的判定，因此凡具有脊髓、脊神經根癥狀者，應常規予以檢查。