El diagnóstico de susceptibilidad a la hipertermia maligna se puede realizar antes o durante una reacción a un fármaco desencadenante. Idealmente, el diagnóstico se hace antes de que un individuo susceptible se exponga y/o desarrolle una reacción. Esto es posible en personas que se enteran de que tienen una mayor probabilidad de hipertermia maligna porque tienen un familiar con susceptibilidad a la hipertermia maligna. La prueba para estas personas requiere un procedimiento quirúrgico llamado biopsia muscular, que consiste en extraer un trozo de tejido muscular del cuerpo (generalmente en el muslo). Durante este procedimiento  se utilizan anestésicos seguros (es decir, no-activadores). La muestra se lleva a un laboratorio y se expone al halotano (un anestésico activador) y a la cafeína, que causan que cualquier tejido del músculo se contraiga o se apriete. Así, la prueba se llama prueba de contractura de cafeína-halotano. La muestra de tejido muscular de individuos con susceptibilidad a la hipertermia maligna es más sensible a la cafeína y el halotano, haciendo que el tejido muscular se contraiga con más fuerza que el tejido muscular normal de personas no susceptibles. Este tipo de prueba es una herramienta muy precisa para predecir si una persona tiene o no susceptibilidad a la hipertermia maligna. Sin embargo, la prueba requiere cirugía y tiempo de recuperación (por lo general tres días).

Desafortunadamente, no todas las personas susceptibles a hipertermia maligna saben por su historial familiar si tienen un mayor riesgo de hipertermia maligna antes de exponerse a un medicamento activador. Para estas personas, el diagnóstico de susceptibilidad a la hipertermia maligna se hace a menudo durante la cirugía por el anestesiólogo (médico especializado en anestesia) que proporciona los medicamentos de la anestesia. Otros especialistas también pueden notar los síntomas de la hipertermia maligna durante o después de la cirugía. Los síntomas como respiración rápida, ritmo cardíaco rápido y temperatura del cuerpo elevada generalmente se pueden detectar con varias máquinas o dispositivos que examinan las funciones básicas del cuerpo durante la cirugía. La rigidez muscular de la mandíbula, los brazos, las piernas, el estómago y el pecho también se puede notar. Estos síntomas pueden ocurrir durante la cirugía o incluso después de varias horas. Si el diagnóstico se realiza durante o después de la cirugía, es necesario el tratamiento inmediato para evitar daños en diversas partes del organismo o incluso la muerte. Si una persona tiene una reacción sospechosa a la anestesia, puede someterse a una biopsia muscular para confirmar la susceptibilidad a la hipertermia maligna en una fecha posterior.