W kwalifikacji pacjentów do leczenia trombolitycznego udaru niedokrwiennego mózgu kluczową rolę odgrywają metody neuroobrazowania. Rutynowo stosowanym badaniem jest tomografia komputerowa głowy bez kontrastu, która pozwala na wykluczenie udaru krwotocznego, stanowiącego przeciwwskazanie do leczenia trombolitycznego.

Ponadto w ograniczonym zakresie, umożliwia uwidocznienie wczesnych objawów niedokrwienia mózgu. 

• łagodne zmiany hipodensyjne 
• zatarcie wstęgi wyspy
• wygładzenie bruzd mózgu
• zatarcie granic jąder podkorowych 
• hiperdensyjny sygnał tętnic mózgu 

Metodą o większej czułości i specyficzności w diagnostyce ostrych zaburzeń przepływu mózgowego jest badanie rezonansu magnetycznego (MRI, magnetic resonance imaging) z opcją perfuzji i dyfuzji, umożliwiająca określenie rzeczywistego obszaru zaburzeń krążenia mózgowego oraz ich obszaru dokonanej martwicy.