Z padaczką mamy do czynienia dopiero wtedy, gdy napady powtarzają się często i towarzyszą im zmiany napadowe w EEG (także w okresie między napadami).
W rozpoznaniu padaczki bardzo pomocne są metody aktywacyjne EEG (fotostymulacja, hiperwentylacja), a zwłaszcza badania przeprowadzone u pacjenta w czasie snu po źle przespanej nocy (budzenie) oraz wydłużenie czasu badania niekiedy do kilkunastu godzin z możliwością obserwacji zachowywania się pacjenta (wideo-EEG). Należy tu jednak dodać, że prawidłowy zapis EEG nie wyklucza padaczki, wymaga natomiast powtórzenia go przy zastosowaniu opisanych metod aktywacyjnych.
Istotne znaczenie ma tu wywiad zebrany od pacjenta i jego najbliższego otoczenia. Dzięki temu można określić rodzaj obserwowanych napadów i towarzyszące im zachowanie chorego, a więc charakter napadu, długość jego trwania, stopień zaburzeń świadomości, inne padaczka objawy ze strony układu nerwowego itp.
Dużą rolę odgrywa tu badanie neurologiczne, które może wykazać wiele objawów (niedowłady lub porażenia kończyn, nerwów czaszkowych, zaburzenia równowagi itp.), a także badanie okulistyczne mogące wykluczyć (lub potwierdzić) tarczę zastoinową na dnie oka, która występuje przy wzmożonym ciśnieniu śródczaszkowym, np. w przypadku guza mózgu.
W celu ustalenia przyczyny występowania napadów padaczkowych oprócz badania EEG konieczne jest wykonanie tomografii komputerowej (lub rezonansu magnetycznego), zwłaszcza u pacjentów źle reagujących na dotychczas stosowane leczenie oraz w przypadku postępu choroby (np. występowania nowych objawów w kolejnym badaniu neurologicznym).
Do rzadziej stosowanych metod diagnostycznych padaczki należy arteriografia, która ma znaczenie zwłaszcza przy podejrzeniu wady naczyń mózgowych. Przeprowadza się także badanie płynu mózgowo-rdzeniowego, mające na celu wykluczenie procesu zapalnego mózgu i opon mózgowo-rdzeniowych, krwawienia podpajęczynówkowego itp. Niekiedy wykonuje się również badania biochemiczne, aby wykluczyć tężyczkę, hipoglikemię i genetycznie uwarunkowane zaburzenia metaboliczne (głównie u dzieci).