La diagnosi di monoartrite di ginocchio si basa sull'anamnesi, sull'esame obiettivo e sull'aspirazione del liquido articolare. L'esame obiettivo rivela un ballottamento rotuleo che indica l'esistenza di un versamento articolare. Il carattere infiammatorio del dolore associato a questo versamento permette di affermare la diagnosi di artrite di ginocchio. L'aspirazione e l'analisi del liquido articolare permettono la conta dei leucociti, un esame batteriologico (esame diretto e colturale con antibiogramma), un esame anatomopatologico alla ricerca di microcristalli (urato di sodio o pirofosfato di calcio) e un dosaggio delle proteine. La prima diagnosi eziologica da sospettare a causa del suo carattere urgente è l'artrite settica. Vengono, quindi, le artropatie acute da microcristalli (gotta o condrocalcinosi) e l'artrite reattiva, a seconda del contesto e dell'età del paziente, e, poi, le artropatie infiammatorie, che rivelano reumatismi infiammatori cronici (artrite reumatoide, artrite psoriasica o spondiloartropatia).