У больных с мягкой недостаточностью клапана аорты отклонений на ЭКГ может не быть. Однако по мере увеличения выраженности недостаточности появляются электрокардиографические признаки гипертрофии левого желудочка. В дополнение к патологически высоким зубцам R в левой прекордиальной области и глубоким зубцам S в правой прекордиальной области у больных с выраженной недостаточностью клапана аорты часто выявляются депрессия сегмента ST и инверсия зубца Т в отведениях I, aVL, V5 и V6. Смещение электрической оси сердца влево и/или удлинение комплекса QRS отражают диффузные изменения миокарда, связанные с распространенным фиброзом, и свидетельствуют о неблагоприятном прогнозе болезни.
Эхокардиография выявляет увеличенную систолическую экскурсию задней стенки левого желудочка. Амплитуда и скорость движения стенки находятся в пределах нормы или превышают ее до тех пор, пока сократимость не падает. Характерно быстрое, высокочастотное трепетание передней створки левого предсердно-желудочкового клапана вследствие регургитирующего тока крови из аорты. Эхокардиография также выявляет дилатацию аортального кольца и левого предсердия. У больных с первичным поражением клапана аорты створки клапана, утолщены и не способны к сближению. Допплеровское исследование обладает наибольшей чувствительностью как в выявлении недостаточности клапана аорты, так и в количественной ее оценке.
При хронической недостаточности клапана аорты умеренной и выраженной степени отмечается различная степень увеличения левого желудочка. Верхушка смещена книзу и влево во фронтальной проекции. Часто тень сердца выходит за пределы левого купола диафрагмы. Увеличенный левый желудочек визуализируется также в левой передней косой и латеральной проекциях, наблюдается его смещение кзади и наложение на позвоночник. При рентгеноскопическом обследовании отмечается значительная пульсация аорты и левого желудочка в противоположных направлениях. У больных с недостаточностью клапана аорты вследствие его первичного поражения восходящая аорта и дуга аорты умеренно расширены. В тех случаях, когда недостаточность вызвана первичным поражением стенки аорты, при рентгенографии выявляется аневризматическая дилатация аорты. Аорта при этом может заполнять загрудинное пространство в латеральной проекции.