龋齿的诊断，常用的诊断方法是通过观察患齿表面颜色是否变黑或变黄黑色，是否有龋洞，龋齿诊断主要和牙齿感觉过敏症相鉴别。
牙齿感觉过敏症又称牙本质过敏症，或过敏性牙本质，是牙在受到外界刺激，如温度(冷、热)、化学物质(酸、甜)以及机械作用(摩擦或咬硬物)等所引起的酸痛症状，其特点为发作迅速、疼痛尖锐、时间短暂。牙齿感觉过敏症是各种牙体疾病共有的症状。当长龋齿时，牙齿感觉过敏症主要表现为刺激痛，当刷牙、吃硬物、酸、甜、冷、热等刺激时均引起酸痛，尤其对机械刺激最敏感。最可靠的诊断方法是用尖锐的探针在牙面上滑动，可找到1个或数个过敏区。
若确定龋坏部位有困难，可拍摄X线牙片，龋坏处可见黑色阴影。有条件者可用光纤维透照、电阻抗、超声波、弹性模具分离、染色等技术，以提高龋病早期诊断的准确性和灵敏性。
