Zur Untersuchung der Blutzusammensetzung gibt es zwei verschiedene Methoden: das Differentialblutbild und das kleine Blutbild. Werden beide Methoden zusammen durchgeführt, spricht man vom großen Blutbild. Das kleine Blutbild gibt einen Überblick über die Anzahl an roten und weißen Blutkörperchen, also den Erythrozyten und Leukozyten und der Blutplättchen, medizinisch als Thrombozyten bezeichnet.
Das Differentialblutbild kann, deshalb auch der Name, die verschiedenen Unterarten der weißen Blutkörperchen unterscheiden, das heißt differenzieren. Diese Differenzierung ist deshalb so wichtig, weil die weißen Blutkörperchen ein wichtiger Bestandteil des Immunsystems sind. So ermöglicht die Verteilung und Anzahl der einzelnen Unterarten gute Rückschlüsse auf Krankheiten. Das Differenzialblutbild zeigt zudem die Beschaffenheit sämtlicher Blutzellen an. Wenn deren Auswertung eine unnormale Größe oder veränderte Form der Blutzellen aufweist, kann das auch auf unterschiedliche Mangelzustände oder Erkrankungen hinweisen. Sind beispielsweise die roten Blutkörperchen zu klein oder ihre Form verändert, kann dies auf einen Eisenmangel hinweisen. Eine vergrößerte oder ovale Blutzelle hingegen, kann auf einen Folsäuremangel oder Vitamin-B12-Mangel hinweisen. Außerdem ist es möglich über das Differentialblutbild zu prüfen, ob noch andere Bestandteile im Blut sind, wie zum Beispiel der Erreger von Malaria.
Um das Differentialblutbild erstellen zu können, werden die Blutzellen mit speziellem Farbstoff angefärbt. Hierdurch kann man diese bei der anschließenden Blutuntersuchung besser unterscheiden. Bei einem Erwachsenen werden die Granulozyten noch in stabkernige Neutrophile, segmentkernige Neutrophile, Eosinophile und Basophile unterschieden. Die Werte betragen im Normbereich bei den stabkernigen Neutrophilen 3 bis 5 %, bei den segmentkernigen Neutrophilen von 54 bis 62 %, die Eosinophile liegen zwischen 1 bis 4 % und die Basophilen bei 0 bis 1 %. Der Normbereich der Monozyten liegt bei 2 bis 8 % und der Lymphozyten von 25 bis 45 %. Je nach Literatur können die für das Differentialblutbild geltenden Normwerte jedoch gering abweichen. Mögliche Nullwerte kommen zustande, da in manchen Blutproben zum Beispiel keine basophilen Granulozyten nachgewiesen werden können.