Данный метод применяется при подозрении на врожденные дефекты обмена. Они достаточно сложные и дорогостоящие, поэтому исследование проводится в 2 этапа. На первом этапе используются более дешевые и быстрые исследования. Это так называемые скринирующие экспресс-методы, позволяющие обследовать большие группы населения. К ним относится например тест Гатри, тест Феллинга для обследования всех новорожденных на фенилкетонурию, проба Бенедикта на галактоземию и фруктоземию. Для проведения подобных тестов используют анализ крови и мочи. На втором этапе диагностики пользуются более сложными методами анализа, изучают подвижность белков, измеряют ферментативную активность.