L'infezione da BLV determina una viremia permanente cui fa seguito, dopo un periodo variabile, lo sviluppo di anticorpi. L'interazione immunologica tra il BLV e l'ospite è a carico soprattutto di due proteine virali, la gp51 e la p24 che, proprio per questa ragione, hanno catalizzato l'attenzione dei ricercatori ai fini dello sviluppo di tecniche diagnostiche.
L'Immuno Diffusione in Gel di Agar (AGID) è stato considerato per anni il test di elezione e ha costituito il fondamento delle strategie di eradicazione della malattia in diverse nazioni. L'AGID è caratterizzato da un'alta specificità mentre difetta di sensibilità; al contrario la tecnica ELISA risulta avere caratteri di sensibilità elevati.
La tecnica ELISA, che può essere usata su campioni di siero e di latte, è in grado di svelare basse concentrazioni di anticorpi e quindi si presta ad essere usata anche per pool di campioni e su latte di massa (O.I.E. Manual of Diagnostic Tests and Vaccines for Terrestrial Animals 2008). Come già accennato il controllo e l'eradicazione della malattia si basa sull'identificazione degli animali infetti sulla base di screening sierologici; per questo motivo i test applicati devono essere affidabili, di facile esecuzione ed economici. L'assenza di un test di riferimento cioè di un Gold Standard, ha sovente creato problemi di interpretazione nella prassi diagnostica e comunque complica anche le procedure di validazione dei diversi test disponibili in commercio. Molti laboratori hanno recentemente affiancato alle tradizionali metodiche sierologiche, la tecnica di reazione a catena della polimerasi (PCR), la quale però, pur aggiungendo ulteriori elementi di ausilio alla diagnosi, non è ancora accettata come prova di riferimento per atti di polizia veterinaria.