La recherche et le dosage des barbituriques peuvent se faire sur un échantillon de sérum ou d’urine par chromatographie en phase gazeuse et spectrophotométrie de masse. Les valeurs thérapeutiques usuelles sont de 15-45 mg/L pour le phénobarbital, tandis que pour le pentobarbital une concentration supérieure à 8 mg/L est signe d’intoxication.