Le diagnostic de monoarthrite de genou repose sur l'interrogatoire, l'examen physique et la ponction du liquide articulaire. L'examen physique révèle un choc rotulien qui signe l'existence d'un épanchement intra-articulaire. Le caractère inflammatoire de la douleur associé à cet épanchement permet de retenir le diagnostic d'arthrite de genou. La ponction et l'analyse du liquide articulaire permettent la numération des leucocytes, un examen bactériologique (examen direct et mise en culture avec antibiogramme), un examen anatomopathologique à la recherche de microcristaux (urate de sodium ou pyrophosphate de calcium) et un dosage des protides. Le premier diagnostic étiologique à évoquer à cause de son caractère urgent est l'arthrite septique. Viennent ensuite les arthropathies aiguës microcristallines (goutte ou chondrocalcinose) et l'arthrite réactionnelle selon le contexte et l'âge du patient puis les arthropathies inflammatoires révélatrices de rhumatismes inflammatoires chronique (polyarthrite rhumatoïde, rhumatisme psoriasique ou spondyloarthropathie).