Muchos pacientes no reconocen la lenta progresión de los síntomas y la enfermedad se identifica en última instancia, cuando un médico nota el aumento de pigmentación en zonas de la piel. Una vez que se sospecha se realizan una serie de análisis de sangre para diagnosticar la enfermedad de Addison.

No es suficiente con demostrar bajos niveles de cortisol en sangre, ya que estos varían mucho, por lo que los pacientes reciben una dosis de prueba de otra hormona llamada corticotropina, que produce la glándula pituitaria, y normalmente actúa estimulando el crecimiento, la producción y la liberación de cortisol dentro de la corteza suprarrenal. En la enfermedad de Addison, incluso una dosis de corticotropina sintética no aumenta los niveles de cortisol.

Para distinguir entre insuficiencia suprarrenal primaria (enfermedad de Addison) e insuficiencia suprarrenal secundaria (causada por la insuficiencia de la hipófisis para producir suficiente corticotropina), se analizan los niveles de corticotropina en sangre. Si los niveles son normales o altos, indican que la glándula pituitaria funciona adecuadamente, pero la corteza suprarrenal no responde normalmente a la presencia de corticotropina. Esto confirma el diagnóstico de la enfermedad de Addison.