1、实验室抗体检查：患者血清和脑脊液中可检出五种与本综合征有关的抗体。抗神经元抗体(抗-Hu抗体)与副肿瘤性脑脊髓炎有关，特异性抗小脑Purkinje细胞抗体(抗-Yo抗体)副肿瘤性小脑变性、生殖系统或妇科肿瘤有关。抗神经元骨架蛋白抗体(抗-Ri抗体)与副肿瘤性斜视性眼肌阵挛-肌阵挛和乳腺癌相关。癌症相关性视网膜病(CAR)抗体，抗电压门控钙通道抗体见于僵人综合征(SMS)患者。前三种抗体具有相当的特异性，可证实癌肿的存在，阳性结果可提示医生针对相关的脏器进行检查。
2、其他检查：神经系统CT和(或)MR检查，神经肌肉电生理检查(肌电图和肌活检)。