La determinación de la concentración plasmática de ACTH es la prueba más importante para distinguir una insuficiencia corticosuprarrenal secundaria de la forma primaria de la enfermedad. En la enfermedad de Addison o forma primaria de la insuficiencia suprarrenal las concentraciones de ACTH están claramente elevadas, mientras que en la insuficiencia suprarrenal secundaria se encuentran niveles bajos o indetectables.
Además los pacientes con deficiencia de ACTH en combinación con otras deficiencias hipofisarias, presentan niveles bajos de muchas otras hormonas, como son las hormonas tiroideas, las hormonas sexuales o la hormona del crecimiento.
Otro dato que distingue la insuficiencia suprarrenal secundaria de la primaria es que en aquella está conservada la función mineralocorticoide. Por lo tanto, los niveles de aldosterona, que suelen estar bajos en la enfermedad de Addison, se encuentran normales en la insuficiencia suprarrenal secundaria.
La prueba que mejor valora la integridad del eje hipófiso-suprarrenal y, por tanto, la más fiable para demostrar una deficiencia de ACTH hipofisaria es la hipoglucemia inducida por insulina. En esta prueba se administra una dosis de insulina suficiente como para provocar una hipoglucemia intensa en el sujeto y se determina el cortisol sérico durante las dos siguientes horas. Los sujetos normales responden con una clara elevación del cortisol plasmático, que no está presente en la deficiencia de ACTH. Esta prueba, sin embargo, no está exenta de riesgo, y no debe realizarse en personas con cardiopatía isquémica, epilepsia o hipopituitarismo grave. Puede sustituirse con bastantes garantías por la prueba de estímulo con ACTH, que es más segura y rápida.
Cuando se diagnostica una deficiencia de ACTH en ausencia de tratamiento crónico con glucocorticoides deben llevarse a cabo estudios hipofisarios tanto funcionales como de imagen para determinar la causa de tal deficiencia. La resonancia magnética hipofisaria es la prueba de imagen más útil a este respecto. La investigación de otras posibles deficiencias hipofisarias requiere la realización de pruebas hormonales específicas.
Algunas alteraciones como la deshidratación, la hiponatremia (concentraciones bajas de sodio) y la hiperpotasemia (concentraciones elevadas de potasio) intensas son datos de deficiencia de mineralocorticoides y apoyan el diagnóstico de insuficiencia corticosuprarrenal primaria.