Die Lungenfunktionsdiagnostik ist die Basis der pneumologischen Diagnostik. Zur Basislungenfunktions gehört die Ganzkörperplethysmografie mit Erfassung der Flussvolumenkurve und Spirometrie, mit denen dynamische und statische Lungenfunktionsparameter gemessen werden. Damit werden das Lungenvolumen und das Ausmaß der Atemwegseinengungen (Atemwegsobstruktion), wie sie beim Asthma bronchiale und bei der COPD typisch sind, quantifiziert. Mit der Lungendiffusionsmessung lässt sich das Ausmaß von Lungengerüsterkrankungen mit oder ohne einer Lungenfibrose abschätzen. Die Blutgasanalyse (BGA) gibt Aufschluss über den Sauerstoff- und Kohlendioxidpartialdruck im Blut.
Zur Vorbereitung auf lungenchirurgische Eingriffe werden in der Robert-Koch-Klinik zur Abschätzung des Operationsrisikos oder bei dem Verdacht auf Vorliegen einer koronaren Herzerkrankung Funktionsuntersuchungen, wie z. B. eine Spiroergometrie (Lungenfunktions- und Blutgasanalysen unter einer kontrollierten, beispielsweise mit einem Fahrradergometer durchgeführten Belastungssituation) oder ein Belastungs-EKG durchgeführt.
Bei Patienten mit längjährigen chronischen Lungenerkrankungen wird mit speziellen Untersuchungsmethoden (Sauerstoffatmung, Spiroergometrie mittels Fahrrad- oder Laufbandergometrie und nächtliche Sauerstoffprofile) die Indikation für eine Sauerstofflangzeittherapie gestellt oder die Möglichkeit für eine nächtliche nichtinvasive nasale Heimbeatmung abgewogen. Das diagnostische Spektrum wird durch eine ergänzende kardiale Funktionsdiagnostik abgerundet, z. B. 24-Stunden EKG, 24 Stunden Blutdruckmessung, Messungen des exhalierten Stickstoffmonoxides, Messungen im Atemkondensat (ausgeatmete Feuchtigkeit) und Echokardiographie.