古典的なPKUと補酵素欠乏によるPKUの両方に高フェニルアラニン血症の患者がいるが.高フェニルアラニン血症の患者が必ずしもPKUを引き起こすわけではないので.PKUは他の高フェニルアラニン血症の患者と区別する必要がある。 一過性高フェニルアラニン血症の原因もPAHの欠損によるものであるが.PAH遺伝子の変異によるものではなく.PAHが未熟なために血中フェニルアラニン濃度が1.22mmol/Lと高くなる。 しかし.時間の経過とともに血中フェニルアラニン濃度は正常値まで低下することがあり.血中フェニルアラニン濃度の経過観察で鑑別できる。 アミノトランスフェラーゼ高フェニルアラニン血症は.フェニルアラニンアミノトランスフェラーゼの欠損によって起こる。 この病態はフェニルケトン尿症の原因とはならず.血中フェニルアラニン濃度は通常正常である。 高蛋白食を摂取すると血中フェニルアラニン濃度が上昇し.フェニルアラニン代謝物濃度は正常であるため.PKUとの鑑別は難しくない。 また.軽度のPKUは遺伝子診断とフェニルアラニン負荷試験による血中チロシン濃度またはフェニルアラニンとチロシンの比の測定によってのみ補酵素誘発性PKUと鑑別できる。