自发性眼球震颤，即无诱发因素的持续眼球往返运动，是前庭功能失调的典型体征。这种眼震可分为病理性，由前庭系周围性、中枢性病变或特定眼疾引起，其特征是包含慢相和快相。慢相是向一侧的缓慢眼球运动，快相则是中枢矫正运动，使眼球回到初始位置，通常以快相方向判断眼震方向，可分水平、旋转、水平旋转、垂直和斜性等类型。
眼震的严重程度分为三个等级：I度仅在注视眼震快相方向时出现，Ⅱ度则在注视快相和前方时均可见，Ⅲ度无论向哪个方向看都可见。眼震的强度通常与引起病变的严重程度相关。
在进行前庭功能检查时，患者需保持头部不动，注视60cm处的手指，遵循特定的注视方向。正常人可能在一定范围内出现终末性眼震，需区别于自发性眼震。检查过程中还会注意眼震的特性，如类型、方向、振幅、频率和持续时间。
不同类型的自发性眼震有其特点：迷路性眼震常为水平或水平旋转，伴有眩晕、听力减退等症状；中枢性眼震方向多样，可能伴有其他神经症状，常见于后颅窝病变。眼性眼震则多为水平摆动，无快慢相，持续时间长，通常不伴随眩晕。
闭目直立试验（Romberg's test）用于检测前庭功能，周围性病变时，躯干倾倒方向与眼震慢相相同；而中枢性病变时，方向则相反。过指试验则可区分周围性和小脑病变，正常人无过指现象，病变时手部偏斜方向与眼震和倾倒方向有特定关系。
通过观察前庭系病变引起的自发体征，或通过用某鉴别图种生理性或非生理性刺激诱发前庭反应进行观察，以助推断前庭系病变的程度和部位的方法。又称平衡机能检查法。