Rak prostaty najczęściej powstaje w płacie gruczołu krokowego bliższym odbytnicy. Już wczesne zmiany nowotworowe można wykryć w badaniu per rectum, polegającym na wprowadzeniu do odbytu palca w rękawiczce. Lekarz może w ten sposób wyczuć charakterystyczne dla raka grudki na powierzchni gruczołu krokowego.
Antygen specyficzny dla raka prostaty jest dość czułym wskaźnikiem nowotworowym, dwukrotnie skuteczniejszym w wykrywaniu wczesnych postaci choroby niż samo badanie per rectum. Jednoczesne stosowanie obu badań pozwala na wczesne rozpoznanie nowotworu, możliwego jeszcze do wyleczenia.
Prawidłowa wartość PSA wynosi od 0 do 4,0 ng/ml. Zwiększenie stężenia PSA nie występuje jedynie przy raku prostaty, lecz zawsze w przypadku, gdy zwiększa się objętość gruczołu krokowego. Tak więc stwierdzenie wysokich wartości PSA nie jest równoznaczne z rakiem. Znane są też przypadki fałszywie ujemnych wyników. Dlatego wykonuje się jednocześnie badanie palpacyjne prostaty i badanie stężenia PSA.
Badanie PSA oraz badanie palpacyjne prostaty powinny być wykonywane raz do roku u wszystkich mężczyzn, którzy przekroczyli 50 rok życia.
Gdy istnieje podejrzenie rozwoju raka, wykonywane są specyficzne badania, zwłaszcza przezodbytnicza ultrasonografia i celowana biopsja prostaty. Badanie polega na nakłuciu stercza pod kontrolą USG i zbadaniu histopatologicznie pobranego wycinka. Wykonuje się również urografię lub urocystografię oraz badanie ogólne moczu i krwi. Rozpoznanie można potwierdzić już na podstawie biopsji narządu.
Po potwierdzeniu istnienie procesu nowotworowego, można ocenić ryzyko wystąpienia przerzutów wykonując test na obecność białka KAI-1. W przypadku podejrzenia rozsiewu raka wykonuje się kolejne badania, za pomocą których szuka się ognisk przerzutowych: tomografię komputerową, scyntygrafię kośćca, radiologiczne badanie klatki piersiowej lub inne techniki obrazowania narządów i tkanek.