首先需检测血氧饱和度及指尖血糖，同时进行心电监护。如果原因还不明确，则需要进行进一步检查。
血液检查应包括一套综合性代谢检（包括血电解质，血尿素氮[BUN]，肌酐和血钙水平）查、细胞分类及血小板在内的全血细胞计数[CBC]、肝功能检查以及血氨水平检测。
血气分析（ABGs）测量，如果怀疑一氧化碳中毒，测碳氧血红蛋白水平。
血尿标本均应进行革兰氏染色、培养及常规的毒物学筛查；还要测量血清乙醇水平。 可基于临床怀疑进行其他毒理学筛查和额外的毒理学试验（如血药水平）。
ECG（12导联）也用于检查心肌梗塞和新的心律失常。
应该做胸部X光检查以了解有无可能影响脑氧合的新的肺部疾病。
除非病因立即明确，均应抓紧时间做头颅CT平扫以检查颅内占位、出血、水肿，颅骨外伤的证据和脑积水。首先，首选非对比CT排除脑出血，而非用对比CT；CT检测脑出血和骨损伤（如颅骨骨折）的最佳时间为受伤后72小时。如果立即可用，可以进行MRI来代替，但它不如新一代 CT扫描仪快，并且可能对创伤性骨损伤不敏感；然而，MRI现在在早期和晚期检测血液方面与CT一样敏感。如果非对比CT不能诊断，则可以进行MRI或对比CT检查；这两项中的任何一种都可能检测到等密度硬膜下血肿、多发转移、矢状窦血栓形成、疱疹脑炎或其他非CT漏诊的病因。在症状出现 > 72 小时后，MRI 比 CT 提供更多细节，但如果患者插管，则在逻辑上比 CT 更困难。
非增强的头颅CT
硬膜外出血（冠状CT）
典型的扁豆（双凸透镜）状的高密度影，不会跨越颅缝线。
© 2017 Elliot K.Fishman, MD.
硬膜外出血（矢状CT）
典型的扁豆（双凸透镜）状的高密度影，不会跨越颅缝线。
© 2017 Elliot K.Fishman, MD.
硬膜下出血 (CT)
经典的新月形高密度影跨越颅缝线。
© 2017 Elliot K.Fishman, MD.
镰下疝
镰下疝是最常见的脑疝类型。在此图像中，左脑在大脑镰（箭头）的自由边缘下疝出，这是因为大脑中动脉梗死引起的出血增加了脑内压力。
© 2017 Elliot K.Fishman, MD.
硬膜外出血（冠状CT）
典型的扁豆（双凸透镜）状的高密度影，不会跨越颅缝线。
© 2017 Elliot K.Fishman, MD.
硬膜外出血（矢状CT）
典型的扁豆（双凸透镜）状的高密度影，不会跨越颅缝线。
© 2017 Elliot K.Fishman, MD.
硬膜下出血 (CT)
经典的新月形高密度影跨越颅缝线。
© 2017 Elliot K.Fishman, MD.
镰下疝
镰下疝是最常见的脑疝类型。在此图像中，左脑在大脑镰（箭头）的自由边缘下疝出，这是因为大脑中动脉梗死引起的出血增加了脑内压力。
© 2017 Elliot K.Fishman, MD.
如神经影像及其他检查尚不能解释昏迷原因，需行腰穿，测定开放的颅内压排除感染，蛛网膜下隙出血，及其他异常。然而，shou'x行MRI或CT检查是否存在颅内占位，梗阻性脑积水和其他异常情况，可能阻碍脑脊液循环或脑室系统，从而显著增加颅内压。这种异常禁忌腰椎穿刺。因为可以腰椎穿刺过程中发生脑脊液压力突然降低，颅内压增高的患者可能引发脑疝;然而，这一结果是不正常的。
脑脊液分析包括细胞和分类计数，蛋白质，葡萄糖，革兰氏染色，培养，有时，根据临床怀疑，具体的测试（如隐球菌抗原检查，细胞学检查，肿瘤标志物的测量，性病研究实验室[VDRL]测试， 聚合酶链反应（PCR）检测单纯疱疹，视觉或分光光度法测定黄变）。
如果怀疑颅内压（ICP）升高，如果认为合适患者的话，可测量脑脊液压力（）。 如果增加 ICP， 连续完成，并且 被采取。
如果癫痫发作可能是昏迷的原因，尤其是考虑到非惊厥性癫痫持续状态（没有明显运动症状的复发性癫痫发作），或者如果诊断仍然不确定，则可以进行脑电图检查。 在大多数昏迷患者中，脑电图显示脑电波减慢和振幅降低，这是非特异性的，但常发生在毒性代谢性脑病中。在一些非惊厥性癫痫持续状态的患者中，脑电图显示棘波、尖波或棘波和慢波的复合波 ()。如果行为障碍可能引起心因性无反应或癫痫活动（假性癫痫），则需要视频脑电图监测。
近期旅行应根据目的地的不同，提示检测可能导致昏迷的细菌、病毒和寄生虫感染。
临床医生可以考虑诱发电位，例如脑干听觉诱发电位来评估脑干功能，或体感诱发电位来评估皮层、丘脑、脑干和脊髓通路（例如心脏骤停后）。
