Bij patiënten met verdenking op motorneuronziekte kan elektromyografie (EMG) belangrijke steun bieden voor de diagnose en het onderzoek naar mogelijke mimics. Bij naaldmyografie zijn spontane spiervezelactiviteit in combinatie met te veel brede polyfasische motorunitpotentialen en/of reuzenpotentialen karakteristieke bevindingen. De specificiteit van deze EMG-afwijkingen hangt af van hun distributie en de klinische context, waarbij men actief differentiële diagnosen dient te overwegen als alternatieve verklaring. Geleidingsonderzoek kan ondersteuning bieden dat sensibele axonen gespaard of juist betrokken zijn, en helpen bij het identificeren van mogelijke behandelbare aandoeningen zoals multifocale motorische neuropathie (MMN) en chronisch inflammatoire demyeliniserende polyneuropathie (CIDP). Zenuwechografie is in bepaalde gevallen een belangrijke aanvulling, met hoge sensitiviteit voor MMN en CIDP. Beeldvorming kan ook gebruikt worden om spieren te screenen op afwijkingen die kunnen wijzen op een neurogene origine, zoals uitgebreide fasciculaties in combinatie met vlekkerig verdeelde atrofie en signaalintensiteit.