Chẩn đoán MCADD bằng cách phát hiện các hợp chất liên kết axit béo chuỗi trung bình của carnitine trong huyết tương hoặc glycine trong nước tiểu hoặc bằng cách phát hiện sự thiếu enzyme trong các nguyên bào sợi nuôi cấy; tuy nhiên, xét nghiệm DNA có thể khẳng định hầu hết các trường hợp.