卵巢早衰診斷依賴於卵巢體積和激素水平變化。促性腺激素水平≥40IU/L，且AMS極低，可診斷早衰。有些卵巢體積小患者，可能並非早衰。若患者有垂體性疾病，低促性腺激素血癥，因為垂體萎縮、損傷，各種原因導致垂體疾病使卵巢長期處於無上級管理狀態，一般會出現萎縮狀態，體積較小。卵巢早衰相似，需要藉助激素、其它病史進行鑑別。

子宮內膜異位症，使用GISA藥物治療，卵巢會處於抑制狀態。在長期無排卵情況下，卵巢也處於體積較小狀態，需與卵巢功能衰竭鑑別。由於計劃生育和多囊卵巢綜合徵，部分患者子宮內膜異位症，卵巢長期不排卵，也處於體積相對較小狀態，所以不能單純根據卵巢超聲提示大小決定是否卵巢功能衰竭。