يتم التشخيص المخبري لعينات تم جمعها من الحيوانات مثل عينة البراز والبول و الدم و السائل المنوي و سوائل الجسم الأخرى وذلك لتشخيص سبب الاصابة بأمراض معينة أو لتشخيص فاعلية جهاز المناعة وغيرها، ومن أهم الفحوصات المخبرية التي تجرى للحيوانات:
- فحص مضادات الأجسام للفيروسات.
- فحص الاصابة بديدان البطن باستخدام عينة من روث الحيوانات.
- فحص المعادن والعناصر في جسم الحيوان.
- فحص الهرمونات.
- فحص تطابق الأنسجة عند نقل الأعضاء بالعملات الجراحية.
- فحص تحديد سبب العقم بتشخيص عينة من السائل المنوي عند الثديات.
- فحص كفاءة الحليب وعناصرة الغذائية.
- فحص البول بزراعتة لتشخيص الأمراض البكتيريّة.
- تشخيص الأمراض المتعلقة بالجهاز الهضمي وذلك عن طريق فحص عينات البراز وعينات الدم.
- اجراء فحوصات مناعية للكشف عن مضادات الأجسام المسببة للحساسية.
- فحص زمرة الدم عند عمليات نقل الدم بين الثديات.
- فحص نسبة السكر بالدم.
- فحص الجينات والكروموسومات لتحديد وجود أمراض وراثية أو عند الحيوانات المصابة بمتلازمة داون وغيرها.