La historia clínica y la exploración física deben ayudar a determinar la posible causa y el lugar de la enfermedad respiratoria. Las radiografías de dos proyecciones cervicales y torácicas pueden ser de ayuda cuando se sospecha una enfermedad obstructiva de las vías respiratorias superiores o una obstrucción fija de las vías (p. ej., por cuerpo extraño traqueal, masas, cuerpos extraños o estenosis). Las radiografías torácicas se recomiendan para cualquier animal que muestre signos de las vías bajas respiratorias (p. ej., tos, respiración rápida, disnea), pero la capacidad de diagnóstico en animales con tórax de gran tamaño puede ser limitada (p. ej., en caballos o bovinos adultos). La gasometría en sangre arterial o la pulsioximetría pueden ayudar a evaluar el nivel de hipoxia y la necesidad de oxigenoterapia suplementaria en un animal con dificultad respiratoria grave.
Cuando se sospeche enfermedad obstructiva de las vías respiratorias superiores, el procedimiento diagnóstico de elección es la exploración de la boca y la orofaringe o la exploración endoscópica de las vías respiratorias, preferiblemente sin sedación. Debe evaluarse la función laríngea y puede identificarse la presencia de lesiones obstructivas dentro de la nasofaringe, orofaringe, laringe, tráquea o bronquios principales. A menudo se necesita sedación, y la sedación elegida no debe interferir con la función del aritenoides si se sospecha una parálisis laríngea.
Con la enfermedad pulmonar difusa o lobular, los procedimientos de diagnóstico incluyen lavado transtraqueal, broncoscopia con lavado broncoalveolar o biopsia endobronquial y aspiración pulmonar transtorácica con aguja fina o biopsia pulmonar. Cuando se sospecha una neumonía bacteriana, se recomienda el cultivo bacteriano y la prueba de sensibilidad de las muestras de lavado transtraqueal. La evaluación citológica del lavado transtraqueal o broncoalveolar puede ser de ayuda en el diagnóstico de enfermedades pulmonares de origen fúngico, parasítico o alérgico. Los aspirados pulmonares transtorácicos mediante aguja fina son a menudo útiles en el diagnóstico de la neumonía fúngica, pero tienen menor éxito en el diagnóstico definitivo de las lesiones pulmonares aisladas. Las masas pulmonares aisladas a menudo requieren biopsias pulmonares transtorácicas o extirpación quirúrgica para confirmar el diagnóstico. La ecografía transtorácica es una herramienta diagnóstica sensible para la enfermedad pleural (p. ej., derrame pleural, neumotórax) y para la enfermedad pulmonar parenquimatosa cuando las lesiones son adyacentes a la superficie pleural.
En los perros o en los gatos con derrames pleurales, debe realizarse una toracocentesis para obtener muestras para el análisis citológico y potencialmente microbiológico del líquido. En los gatos, los derrames pleurales aparecen con frecuencia con cardiopatías, por ello debe realizarse una ecocardiografía. En los pacientes en los que se sospecha un derrame quiloso, deben determinarse las concentraciones de triglicéridos en suero y quilo. Los derrames quilosos están asociados con concentraciones de triglicéridos mayores que en el suero.
Una descarga nasal aguda, estornudos o ambos pueden sugerir la presencia de infección (viral o bacteriana) o de un cuerpo extraño nasal. Una descarga nasal crónica requiere una investigación más a fondo mediante radiografía (nariz, bolsa gutural en caballos), TC nasal, rinoscopia, nasofaringoscopia o biopsia nasal. La rinoscopia puede tener un valor limitado si existe una descarga abundante y espesa o una hemorragia. Los cultivos bacterianos de tejido nasal pueden tener valor diagnóstico si se sospecha una rinitis bacteriana. Sin embargo, en algunas especies (p. ej., perros y gatos), la rinitis bacteriana primaria es poco frecuente y se suele dar de forma secundaria a otras afecciones nasales. La evaluación citológica del tejido nasal puede ayudar a diagnosticar infecciones fúngicas nasales. Las pruebas serológicas para las infecciones respiratorias fúngicas pueden considerarse, pero esos hallazgos deben correlacionarse con los signos clínicos del animal y la presencia probada de organismos micóticos porque se pueden obtener falsos negativos y falsos positivos.