外伤后脑脂肪栓塞早期诊断常有困难，特别是合并有严重脑外伤的病人，往往有所混淆，容易漏诊，不少病人直至死亡后尸解时始得明确诊断，因此，大凡头外伤后脑原发性损伤所引起的意识障碍已有所好转，病情又复恶化，伴有明显的呼吸道症状，皮肤出血点及不易解释的心率增快，血压下降时，即应想到此症，一般眼底检查多可发现出血斑点，偶尔尚可看到血管内的脂肪栓子，同时在病人的痰，尿和脑脊液中亦可发现脂肪球，肺部X线照片示有独特的“暴风雪”样改变，脑CT扫描除脑水肿外，多无异常发现，MRI在T1和T2加权图像上可见到高信号病灶。

在复合性损伤病人，病情平稳或好转后又出现新的脑部症状，在考虑到颅内血肿的同时，应想到脑脂肪栓塞的可能，CT扫描有助诊断。