Silmäkipu on aina suositeltavaa hakeutua lääkärin hoitoon. Arviointi alkaa tietojen keräämisestä, joka liittyy oftalmodonian alkamiseen, laatuun ja vakavuuteen. Diagnoosin ratkaisemiseksi on tärkeää, että potilas ilmoittaa oireet, kuten valoherkkyys, näöntarkkuuden heikkeneminen, vieraan kehon tunne ja kipu silmäliikkeen aikana. Itse asiassa jotkin näistä havainnoista ovat hyödyllisiä silmäkipujen syyn määrittämisessä. Esimerkiksi kutinaa ja sokeutta aiheuttavat kivut johtuvat usein silmäluomesta, sidekalvosta, vieraasta kehosta tai sarveiskalvon kulumisesta. Syvempi kipu, tylsä tai lansinoiva toisaalta voi viitata uveiitin, skleriitin, endoftalmiitin tai glaukooman läsnäoloon. Ylimääräiset silmän ulkopuoliset ilmentymät ovat myös viitteellisiä, kuten esimerkiksi kuume ja vilunväristykset (systeemisen infektion merkit), aura (migreeni), pään liikkeen kipu, nuha ja tuottava yskä (sinuiitti).
Järjestelmien historiaa ja tarkistusta seuraa perusteellinen silmien tarkastus, jonka aikana arvioidaan silmien rakenteiden silmämäärä, silmänsisäinen paine (tonometria) ja eheys (oftalmoskopia ja rakolampun tutkimus). Diagnostisessa kuvantamisessa (CT tai MRI) sitä käytetään tapauksissa, joissa epäillään optista neuriittia tai jos etiologia ei ole vielä selvä.
