Las alteraciones metabólicas pueden dar lugar a anomalías en la glucemia, las enzimas hepáticas, la urea, los ácidos biliares, el amonio, los electrolitos o los gases sanguíneos. La colinesterasa está disminuida en el suero en una intoxicación aguda por organofosforados, y las determinaciones de plomo en suero están aumentadas en la intoxicación por plomo. Resultan útiles para detectar endocrinopatías tanto las determinaciones como las pruebas de estimulación de tiroxina sérica y cortisol. Pueden evaluarse los títulos séricos o la PCR para organismos víricos, fúngicos, protozoarios y rickettsiales. Las enzimas séricas musculares, en especial la creatina cinasa, pueden estar elevadas en las miopatías. En los perros y en los gatos con miastenia gravis se pueden detectar anticuerpos séricos contra los receptores de acetilcolina, y para confirmar la miositis de los músculos masticatorios se utilizan títulos de anticuerpos musculares M2. Las biopsias musculares y nerviosas son esenciales para el diagnóstico y caracterización de muchos trastornos neuromusculares. En algunos casos, la biopsia cerebral es necesaria para confirmar y caracterizar un proceso inflamatorio o neoplásico, para así administrar un correcto tratamiento antimicrobiano, quimioterapia o radioterapia.