Chẩn đoán là sự tổng hợp khoa học từ kiến thức khoa học và kinh nghiệm lâm sàng trong việc xác định các dấu hiệu và triệu chứng của một quá trình bệnh. Sâu răng là quá trình phản ứng sinh hóa phức tạp, được biểu hiện với sự hủy khoáng thành phần vô cơ của răng cùng với sự phân hủy của phần hữu cơ, là một quá trình động, trong đó các tổn thương ban đầu trải qua nhiều chu kỳ khử khoáng và hồi phục lại trước khi thể hiện trên lâm sàng. Do đó, việc nhận biết sự khởi đầu và phát hiện sớm sâu răng là mối quan tâm hàng đầu chứ không phải là tìm kiểm những tổn thương đã biểu hiện rõ trên lâm sàng. Chẩn đoán chính xác trước khi tạo lỗ sâu trên răng sẽ cho phép điều trị dự phòng, do đó sẽ cải thiện đáng kể sức khoẻ răng miệng, hạn chế các điều trị phục hồi. Bác sĩ lâm sàng cần có kiến thức, khả năng và kỹ năng để áp
dụng phương pháp chẩn đoán đúng và giải thích chúng. Kiểm tra lâm sàng bằng mắt với gương nha khoa, thám châm và chụp X-quang là những phương pháp chẩn đoán thường được sử dụng từ trước đến nay, tuy nhiên việc chẩn đoán có giá trị giới hạn trong việc phát hiện tổn thương sâu răng. Nha khoa hiện đại nhấn mạnh nhiều hơn về phòng ngừa, việc nghiên cứu và phát triển những phương tiện để phát hiện sâu răng sớm là cần thiết từ quan điểm bảo vệ sức khỏe cộng đồng.
Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, các phương pháp phát hiện sớm bệnh sâu răng cũng có nhiều tiến bộ. Các phương pháp chẩn đoán mới có thể xác định thương tổn sớm dựa trên các yếu tố vật lý để phát hiện các tổn thương sâu răng. Các phương pháp chẩn đoán tiên tiến đều mang tính định lượng, chúng phát hiện các tổn thương ở giai đoạn sớm hơn và đáng tin cậy hơn so với các phương pháp thông thường [45].