El diagnóstico de la LMP ha evolucionado considerablemente desde su primera descripción en 1958, cuando no había conocimientos sobre sus características clínicas, radiológicas o de laboratorio que pudieran establecer un diagnóstico inequívoco. En la actualidad, como se ha constatado la presencia del virus incluso en personas sin patología, se sabe que ningún criterio único establece el diagnóstico de LMP. En este sentido, el Documento de Consenso del Grupo de Enfermedades Neuroinfecciosas de la Asociación Americana de Neurología ha establecido unos criterios que facilitan un diagnóstico neuropatológico o un diagnóstico basado en los hallazgos clínicos, radiológicos y virológicos (Tabla 2).
Histopatológicamente, la LMP clásica se define por la tríada de desmielinización multifocal, oligodendroglía con núcleos hipercromáticos agrandados y astrocitos extraños y agrandados con núcleos lobulados irregularmente. Las partículas virales están más comúnmente presentes en los oligodendrocitos infectados, pero en casos raros pueden estar presentes en los astrocitos o incluso en las neuronas.
Las características clínicas y radiológicas de la LMP ya se han comentado en los apartados anteriores.
También es importante diferenciarla de los brotes de la EM, especialmente en los pacientes tratados con natalizumab. Ambas enfermedades son desmielinizantes y comparten muchos síntomas y signos. Sin embargo, las imágenes en resonancia suelen ser claramente diferenciales, aunque esta diferencia puede no ser tan clara en las lesiones iniciales. La afectación cognitiva y conductual tampoco es muy típica de los brotes en pacientes con EM.