При неврологическом обследовании больных с синдромом позвоночной артерии, находят те или иные изменения органа зрения. При этом, почти во всех случаях, определяются элементы триады Бернара — Горнера или Пти. Также выявляются: недостаточная конвергенция, спонтанный горизонтальный нистагм, диплопия при взгляде вниз или вперёд.

При офтальмоскопии довольно часто обнаруживаются сужение и склерозирование артерий сетчатки, дегенерация её, реже — отёк диска зрительного нерва. У больных синдромом позвоночной артерии, на фоне шейного остеохондроза, чаще, чем у их ровесников, не страдающих этим заболеванием, обнаруживают глаукому, появляющуюся стойким повышением внутриглазного давления, дефектами в поле зрения и в меньшей степени снижением остроты зрения. При офтальмодинамометрии — давление, как правило, бывает повышенным, больше на стороне поражения.

При исследовании основных зрительных функций, во время приступа, определяется снижение остроты зрения и концентрическое сужение границ поля зрения.

Конъюнктивальная биомикроскопия, выявляет нарушение микроциркуляции в сосудах бульбоконъюнктивы на стороне поражения.