多囊卵巢綜合徵的患者，在超聲下，卵巢體積較大，卵巢內可見多個小卵泡。此處的小卵泡指直徑<1cm的卵泡，且多位於卵巢周邊，數量上而言，一個卵巢中≥12個以上的卵泡；圖像上而言，符合多囊樣改變的卵巢。但多囊樣改變不一定是多囊卵巢綜合徵，還要結合患者血激素的變化，進行綜合診斷。

多囊卵巢可發生於單側，也可發生於雙側，這種改變與服用藥物，尤其是口服避孕藥可能相關，與月經週期也相關。進行診斷時，結合患者的病史及臨床化驗檢查共同進行。關於診斷，超聲只提供影像學檢查，最後是否診斷為多囊卵巢綜合徵，主要由婦科醫生進行診斷。