אבחון מחלה כלילית: העורקים הכלילים המספקים דם ללב עלולים לפתח טרשת עורקים וכתוצאה מכך עלולה להתפתח הפרעה בזרימת דם ללב. אדם הסובל מטרשת עורקים כזו עלול לסבול מכאבים בחזה במאמץ (תעוקה). מבחן המאמץ יכול לסייע להבדיל תעוקה מסיבות אחרות לכאבים בחזה.

אבחון הפרעות קצב לב: לעיתים הפרעות קצב לב נוטות להופיע במאמץ. בדיקת מאמץ עשויה לאפשר אבחון של הפרעת קצב כזו.

מעקב חולה עם מחלת לב: במסגרת מעקב אחר מחלה כלילית או מסתמית ידועה ניתן לבצע בדיקת מאמץ מדי פעם לקבל מידע על מצב הלב או על תגובה לטיפול. במסגרת התכנית לשיקום הלב מתבצעים מבחני מאמץ להעריך את התקדמות המטופל.

לעיתים דרוש דיוק אבחנתי גבוה יותר מאשר מושג במבחן מאמץ רגיל. ניתן לשפר את הדיוק האבחנתי של מבחן מאמץ על ידי:

תוספת של הזרקת איזוטופ רדיואקטיבי לזרם הדם ואז מדובר בבדיקה המכונה מיפוי לב במאמץ: ההדמיה שמאפשר האיזוטופ משפרת את הדיוק האבחנתי של הבדיקה.

ביצוע אקו לב לפני ובסיום המאמץ- בדיקה המכונה בדיקת אקו במאמץ: שוב בדיקת המאמץ זהה לשגרתית והתוספת היא בדיקת אקו לב אשר משפרת את הדיוק האבחנתי.