X线片显示的齿状突骨折主要是骨质中断、移位和成角，最可靠的指征是移位，有时开口位片上齿状突侧方成角是唯一的征象。一个高质量的侧位片在齿状突骨折的诊断中是必需的，因齿状突骨折常伴有前后移位和成角，且移位方向的信息对治疗有指导意义。但偶然齿状突解剖突异，出现向后倾斜，应避免误诊为骨折。间接征象如椎前软组织阴影的价值可能仅局限于损伤的定位，且有时椎前软组织是正常的，非凡是伤后立即检查的情况。另一方面，有时头面部骨折，也可造成椎前软组织肿胀。Ehara的50例患者，43例在一张最初的侧位片上显示骨折征，占86％，3例在开口位上显示齿状突骨折，1例在头颅侧位片上发现齿状突骨折，仅有3例普通X线片阴性。断层片上显示齿状突骨折主要是骨皮质的中断和齿状突基底部的阴影，矢状面的断层片可显示齿状基底部的阴影，矢状面的断层片可显示齿状突骨折移位和成角，对诊断非常有价值。Harris等描述了矢状面投影上齿状基底部一个环形阴影，显示骨质中断，是Ⅲ型齿状突骨折的一个征象。
CT检查可清楚地显示骨折及移位的情况，尤其在患者强迫体位造成普通X线片上解剖结构显示不清时，Blacksin和lee报告100例严重创伤患者常规拍摄颈椎侧位片并以常规颈枕部CT替代开口位片。结果CT发现7例8处骨折，3处在枕骨大孔，5处位于C12水平，而普通X线颈椎位片除2例显示了椎前软组织阴影增宽外，未发现骨折征，显示CT检查的重要性和优越性。MRI检查可清楚地显示骨折移位造成脊髓受压的情况及脊髓损伤的程度，还有邻近软组织损伤的情况。Pederson报道1例齿状突骨折伤后16周，因持续颈部疼痛和进行性神经压迫症状而行MRI检查始获诊断，MRI显示寰枢椎复合体完全骨折伴后脱位，脊髓受压严重。此时复习X线片，发现受伤当天所摄颈椎侧位片显示齿状突骨折，骨折线通过狭部（为ⅡC型骨折），骨折端向后移位约20mm，再行CT检查确定了20mm的齿状突骨折后移位，显示伤后16周骨折移位未发生变化。
