Diagnosis keracunan tanaman harus dilakukan denga bukti yang jelas bahwa penyebab kematian adalah keracunan tanaman. Pengujian pascamati karena keracunan tanaman harus dilakukan dengan teliti. Seluruh isi alat pencernakan harus diteliti termasuk sisa-sisa potongan tanaman untuk memastikan bahwa hewan tersebut benar-benar keracunan tanaman.
Terjadinya gastroenteritis akut bersamaan dengan dijumpainya tanaman beracun adakalanya dapat dipakai sebagai pegangan kesimpulan bila kemungkinan yang lain dapat diabaikan.
Kematian hewan yang baru datang dari lokasu dimana terdapat tanaman beracun dapat dipakai sebagai landasan kecurigaan. Kematian secara sporadis di setiap tahun pada musim tertentu yang kemudian terjadi pertumbuhan tanaman dengan baik atau tanaman sedang berbuah dapat dipakai sebagai penguat kecurigaan.
Apabila gejala dan temuan perubahan pascamati mengindikasikan adanya racun sianogenetik glikosida, maka hal ini mungkin berkaitan dengan kondisi musim. Pemeriksaan situasi tumbuhan di padang penggembalaan adakalanya perlu dilakukan penelitian yang cermat untuk melacak adanya tanaman beracun.
Apabila pengetahuan tentang racun tanaman yang sangat terbatas, maka dapat dilakukan percobaan dengan memberikan makanan tanaman yang dicurigai beracun kepada ternak dengan spesies yang sama dengan hewan yang diduga keracunan.
Penggunaan hewan kecil sebagai percobaan misalnya dengan menggunakan marmut sering menimbulkan salah arah interpretasi. Spesies tertentu mungkin lebih tahan dibandingkan dengan spesies yang lain.
Pengetahuan tentang ilmu tumbuhan dan pengenalan terhadap macam tanaman di lingkungan peternakan sangat berguna untuk menentukan diagnosis keracunan tanaman secara lebih cepat.
Sebagai bahan uji labortorium dapat dikirimkan tanaman yang dicurigai beracun termasuk buahnya, umbinya, dan bunganya dalam keadaan segar. Ternak yang mati dan dicurigai karena keracunan tanaman dapat dilakukan dengan bedah bangkai.
Bahan muntahan, isi rumen, hati, ginjal, dan paru harus segera dikirimkan dalam keadaan segar dingin untuk uji laboratorium. Wadah yang dipakai hendaknya tertutup rapat dan bebas dari bekas bahan kimia atau obat.