呼气试验检查小肠细菌过度生长的原理是通过测量细菌代谢的副产物，用间接的方法判断小肠细菌过度生长。
氢呼气试验
氢呼气试验基于这样一个事实，即在人体内，氢完全由肠道细菌产生，最明显的是由健康人结肠中的厌氧细菌产生，在细菌过度生长综合征的情况下，也由小肠中的厌氧细菌产生。在进行氢呼气试验之前，给予口前葡萄糖或乳果糖激发。细菌发酵吸收不良的碳水化合物。发酵释放氢气，由肺部吸收和排出。
在正常情况下，发酵细菌存在于结肠内。在细菌过度生长综合征中，呼出的氢浓度提前升高，与小肠细菌发酵碳水化合物相对应。在这种情况下，在大肠发酵过程中也可能检测到呼出氢随后的增加。服用抗生素会使该试验无效。
诊断时，使用1-2 g/kg葡萄糖，不超过25-50 g。呼出的氢气上升到百万分之二十是诊断性的。诊断时，使用10 g乳果糖。高于基线的百万分之二十的增长是诊断性的。氢试验的特异性和敏感性在葡萄糖治疗后分别为62.5%和82%，在乳果糖治疗后分别为56%和86%。
胆汁酸呼气试验
给予标记有碳14的甘胆酸盐一顿清淡的膳食，并在2、4和6小时收集呼吸样本。放射性二氧化碳水平异常升高表明甘胆酸的细菌去结合。胆汁酸呼气试验的特异性和敏感性分别为60%-76%和33%-70%。假阳性结果可能来自疾病或回肠末端（胆汁吸收部位）的切除。碳14具有辐射风险，这对儿童和孕妇来说可能是个问题。
木糖呼气试验
革兰氏阴性细菌代谢木糖，导致放射性二氧化碳的释放。隔夜禁食后，以液体形式服用1g标记有碳14的D-木糖。在30、60、90和120分钟时测量放射性呼吸二氧化碳。通常在30-60分钟内检测到异常高的二氧化碳浓度。木糖呼气试验的特异性和敏感性分别为14.3-95%和40-94%。
