AVMs được chẩn đoán chủ yếu qua các phương pháp sau đây:

• Chụp cắt lớp vi tính (CT) là kỹ thuật không xâm lấn dùng tia X để đánh giá cấu trúc giải phẫu trong não bộ để phát hiện máu ở trong hay ngoài não. Một kỹ thuật mới gọi là chụp CT mạch thực hiện tiêm thuốc cản quang vào mạch máu để đánh giá động mạch não. Kỹ thuật này cung cấp hình ảnh tốt nhất của các mạch máu qua ảnh chụp mạch và mô mềm nhờ CT.
• Cộng hưởng từ (MRI) cũng là một xét nghiệm không xâm lấn, sử dụng từ trường, và phát sóng tần số radio cho ra cái nhìn chi tiết quan điểm về các mô mềm của não bộ.
• Chụp cộng hưởng từ mạch (MRA) – tạo ra hình ảnh cộng hưởng từ đặc biệt tái tạo hình ảnh các mạch máu và cấu trúc của não bộ. Chụp cộng hưởng từ mạch có thể là một thử thuật xâm lấn, thực hiện đưa thuốc đối quang từ (ví dụ như, gadolinium ÔNG phản đại lý) vào các mạch máu bệnh nhân bằng cách sử dụng một catheter đưa vào động mạch và qua các mạch máu lên não. Một khi catheter đã được đặt, chất đối quang từ được tiêm vào máu và tiến hành chụp hình MR.

AVMs có thể xuất hiện tại nhiều vị trí khác nhau của cơ thể:

• não (dị dạng não AV)
• lách[5]
• phổi[6]
• thậnref name="pmid16794894">Barley, Fay L.; Kessel, David; Nicholson, Tony; Robertson, Iain (2006). “Selective Embolization of Large Symptomatic Iatrogenic Renal Transplant Arteriovenous Fistula”. CardioVascular and Interventional Radiology 29 (6): 1084–7. PMID 16794894. doi:10.1007/s00270-005-0265-z. </ref>
• tủy sống[7]
• gan[8]
• khoang liên sườn[9]
• mống mắt[10]
• thừng tinh[11]
• chi – cánh tay vai.

AVMs có thể xảy ra độc lập hoặc là một phần bệnh lý (ví dụ, Bệnh Von Hippel-Lindau  hay giãn mao mạch xuất huyết di truyền).

AVMs đã được chứng minh có liên quan đến hẹp van động mạch chủ.[12]