PHPでファイルをアップロードしたとき ＄_FILES にアップロードされたファイルについての情報が入っています。そして ＄_FILES[...]['type'] にはアップロードされたファイルの MIME type が入っています。

ファイルの先頭8バイトだけで画像のフォーマットを調べる方法。
次のコードによって、バイト列の画像フォーマットが何であるかを調べることができるようです。

if ( preg_match( '/^x89PNGx0dx0ax1ax0a/', $image_stream) ) {
    $type = "png";
} elseif ( preg_match( '/^GIF8[79]a/', $image_stream) ) {
    $type = "gif";
} elseif ( preg_match( '/^xffxd8/', $image_stream) ) {
    $type = "jpg";
}

原理については参照ページを参考。