Bei der Ganzkörper-Plethysmographie sitzt der Patient in einer geschlossenen gläsernen Kammer, deren Volumen bekannt ist und führt über einen Schlauch verschiedene spirometrische Tests durch. Durch die Atembewegungen des Patienten ändert sich der Druck in der Kammer, ein Sensor misst die Veränderungen.

Die Messwerte entsprechen der entgegengesetzten Druckveränderung im Brustkorb beziehungsweise den Lungenbläschen. Gleichzeitig wird über den Schlauch der Atemstrom gemessen und aufgezeichnet. Die Darstellung der Werte als Druck-Volumen-Diagramm ergibt die sogenannte Atemschleife, die bei den unterschiedlichen Lungenerkrankungen jeweils eine charakteristische Form aufweist.