При постановке диагноза учитывают результаты анализа экологической обстановки, условий содержания и кормления животных, исследования содержания микроэлементов в кормах, водоисточниках и почве, в тканях животного, в том числе волосяном покрове. Большое значение при диагностике болезни имеют клинико-гематологические и патогистологические признаки, особенно выявление мелких пылинок кобальтового аэрозоля в легких при гистологическом исследовании.
Кобальтовый токсикоз необходимо дифференцировать от избытка других микроэлементов, возникающих при засорении окружающей среды или повышенном содержании микроэлементов в почве (медь, марганец, цинк и др.).