Mặc dù quản lý ban đầu trên bệnh nhân đột quỵ do nhồi máu cơ tim cáp và TIA không dựa vào nguyên nhân, việc tìm nguyên nhân cần thiết để giảm nguy cơ tái phát (Bảng); nên chú ý đặc biệt rung nhĩ và xơ vữa động mạch cảnh như là những nguyên nhân đã được chứng minh là chiến lược phòng ngừa thứ phát. Gần 30% bệnh nhân đột quỵ vẫn chưa được xác định mặc dù mở rộng đánh giá.
Khám lâm sàng nên tập trung vào hệ thống mạch máu ngoại biên và mạch máu vùng cổ. Xét nghiệm thường quy gồm X quang ngực và ECG, tổng phân tích nước tiểu, Công thức máu đầy đủ/tiểu cầu, điện giải đồ, glucose, tốc độ lắng máu, xét nghiệm lipid máu, PT, PTT, và xét nghiệm huyết thanh giang mai. Nếu nghi ngờ tình trạng tăng đông, cần chỉ định các xét nghiệm đông máu sâu hơn.
Đánh giá hình ảnh học bao gồm MRI não (so sánh với CT, tăng độ nhạy cảm với nhồi máu nhỏ ở vỏ não và thân não;
MR hoặc CT mạch máu (đánh giá mức độ thông thoáng các mạch máu trong sọ, động mạch cảnh ngoài sọ và các động mạch đốt sống; xét nghiệm động mạch cảnh không xâm lấn (siêu âm “duplex”, kết hợp siêu âm mạch máu với đánh giá Doppler đặc tính dòng máu chảy); hoặc hình ảnh học mạch máu não (“tiêu chuẩn vàng” để đánh giá các bệnh lý mạch máu trong và ngoài sọ). Với nghi ngờ nguyên nhân do tim, chỉ định siêu âm tim chú ý có shunt phải -trái, và theo dõi chắc năng tim Holter 24 giờ hoặc thời gian dài.