La valoración se hace mediante una consulta médica y la principal herramienta es la información que proporcionan los padres, cuidadores o las personas que interactúan con el niño a diario. Durante la consulta se recoge la información sobre las características del problema o motivo de consulta,  se indaga sobre el desarrollo del niño, desde el embarazo hasta la actualidad  y los antecedentes familiares que puedan estar relacionados con patologías neurológicas. 

Luego se realiza la exploración clínica o examen físico, con particular énfasis en las funciones del sistema nervioso. Con base en lo anterior el neurólogo realiza una conclusión diagnóstica y plantea un plan de tratamiento, se le dan las indicaciones y recomendaciones necesarias a los acudientes o familiares fomentando un trabajo conjunto para el bienestar del paciente.

El tratamiento puede ser farmacológico con el uso de medicamentos o no farmacológico como por ejemplo terapias con otros profesionales como psicólogos, neuropsicólogos, terapeutas ocupacionales, fonoaudiólogos, fisioterapeutas, etc.

A medida que el campo de la neurología infantil se amplía, algunos neurólogos se vuelven aún más especializados y tienen áreas más específicas de conocimiento. A veces es posible que se remita el paciente  a un neurólogo con un área de interés específica, como uno que trate principalmente a niños con epilepsia refractaria, espasticidad, trastornos del sueño, enfermedades metabólicas o neuromusculares.  

Con frecuencia el médico puede solicitar diversas pruebas o exámenes, que le ayuden a entender un poco mejor cómo están las estructuras y cómo está funcionando el sistema nervioso. Estos estudios pueden ser: electroencefalograma, videotelemetría, polisomnografía, resonancia magnética cerebral o de columna, rayos x y pruebas de laboratorio. 

Además, se hace seguimiento de la evolución del proceso en consultas de control, cuya frecuencia depende de las necesidades del paciente.