Os sintomas incluem dificuldade de respiração, dor torácica na inspiração e palpitações. Os sinais clínicos incluem baixa saturação de oxigênio sanguíneo (hipóxia), respiração rápida (taquipneia) e frequência cardíaca aumentada (taquicardia). Casos graves de embolia pulmonar não tratada podem levar a colapso, instabilidade circulatória e morte súbita.

O diagnóstico é baseado nestes achados clínicos em combinação com exames laboratoriais e estudos de imagem. Enquanto o padrão ouro para o diagnóstico é o achado de um coágulo na angiografia pulmonar, a angiografia pulmonar por tomografia computadorizada é a modalidade de estudo de imagem mais utilizada atualmente.