Metyrapone kan worden gebruikt bij de diagnose van bijnierinsufficiëntie. Metyrapone 30 mg/kg, maximale dosis 3.000 mg, wordt toegediend om middernacht, gewoonlijk met een snack. Het plasmacortisol en 11-deoxycortisol worden de volgende ochtend tussen 8.00 en 9.00 uur gemeten. Een plasmacortisol van minder dan 220 nmol/l wijst op adequate remming van 11β-hydroxylase. Bij patiënten met een intacte hypothalamohypofyse-bijnieras stijgen de CRH- en ACTH-spiegels als reactie op de dalende cortisolspiegels. Dit resulteert in een toename van de steroïde precursoren in de pathway. Als de 11-deoxycortisolspiegels niet stijgen en minder dan 7 µg/dl (202 nmol/l) blijven en het adrenocorticotroop hormoon (ACTH) stijgt, dan is dat een sterke aanwijzing voor bijnierinsufficiëntie. Als noch 11-deoxycortisol noch ACTH stijgt, is dit een sterke aanwijzing voor een gestoorde hypothalamus-hypofyse-bijnier-as bij de hypofyse of de hypothalamus.

Metyrapon-test kan helpen bij het verifiëren van de oorzaak van het syndroom van Cushing. De meeste patiënten met hypofyse disfunctie en/of hypofyse microadenoom zullen ACTH secretie verhogen in reactie op metyrapone, terwijl de meeste ectopische ACTH-producerende tumoren dit niet zullen doen. Hypofyse macroadenomen reageren niet altijd op metyrapone.

Metyrapone wordt gebruikt voor de medische controle van hypercortisolisme bij het syndroom van Cushing (ACTH-afhankelijk of onafhankelijk). Het doel van medische behandeling is het bereiken van preoperatieve controle van hypercortisolisme, of voor controle van residuele ziekte die postoperatief blijft bestaan (TSS, bijnierectomie). Het is niet bedoeld voor definitieve behandeling/behandeling op de lange termijn, alleen als hulpmiddel (bij de meeste oorzaken van het syndroom van Cushing is chirurgie het doel voor genezing). Metyrapone werkt dus door remming van de bijniersteroidogenese. Een bijwerking is hirsutisme (bij vrouwen) vanwege de overmaat aan androgeen precursoren die ontstaat. Het andere middel dat vaak wordt gebruikt voor de medische behandeling van de ziekte van Cushing is ketoconazol (een antischimmelmiddel). Dit vertoont niet de bijwerking van hirsutisme.