Proces diagnostyczny składa się z trzech etapów, aby zapewnić pełen obraz funkcjonowania pacjenta:

1. Wywiad z rodzicem/opiekunem (ADI-R): Pierwsze spotkanie poświęcone jest zebraniu szczegółowej historii rozwoju (wywiad ADI-R) oraz analizie dotychczasowej dokumentacji medycznej i psychologicznej (czas trwania: 1,5–2 godz.).
2. Obserwacja diagnostyczna (ADOS-2): Drugie spotkanie to bezpośrednia praca z osobą badaną, prowadzona przez certyfikowanego specjalistę. Obserwacja jest starannie kodowana
   i analizowana zgodnie ze ścisłymi wytycznymi protokołu (czas trwania: 40–60 minut).
3. Przekazanie wyników: Trzecie spotkanie to omówienie sporządzonego raportu. Diagnosta szczegółowo wyjaśnia wyniki obserwacji i wywiadu oraz przedstawia dalsze rekomendacje terapeutyczne (czas trwania: ok. 45 minut).

Wartościowym uzupełnieniem procesu może być dostarczenie krótkiego nagrania wideo, pokazującego swobodną zabawę dziecka w znanym mu środowisku domowym, oraz wypełnienie dodatkowego arkusza informacyjnego.