On note trois catégories de maladies majeures associées au FeLV:

1. Les leucémies qui sont des cancers du sang.
2. Des lymphosarcomes, cancers qui commencent dans le tissu lymphatique, comme les nouds lymphatiques. Presque tous les tissus peuvent être affectés; les organes régulièrement affectés sont les nouds lymphatiques, les intestins, les reins, le foie, la moelle épinière, le cerveau, la moelle osseuse et le sang.
3. Les maladies non cancéreuses parmi lesquelles des maladies qui, à première vue, pourraient sembler étrangères à ce virus. Une anémie, un avortement, l'arthrite, une immunosuppression sont toutes des exemples. Quand le système immunitaire est inhibé (c'est-à-dire empêché de fonctionner) le chat devient réceptif à plusieurs maladies auxquelles il aurait résisté, ou qui se seraient avéré bénignes, en temps normal, comme certaines maladies du système respiratoire; ces maladies peuvent devenir fatales.

Un "test de leucémie" sert à déterminer si le chat est porteur du virus. N'importe laquelle des trois sortes de tests peut détecter une protéine particulière qui est propre auvirus de la leucémie féline. Certains tests détectent l'infection au début, tandis que d'autres sont utilisés pour la détecter à un stade ultérieur de l'infection (ex: stade irréversible).

1. Le test sanguin ELISA est pratiqué sur un échantillon de sang et détecte le FeLV à tous les stades de l'infection. Ce test, à peine quelques jours après l'infection, peut indiquer un résultat positif, et un plus tard, donner un résultat négatif sur le même patient, si son système immunitaire a éliminé l'infection.
2. Le test IFA est pratiqué sur des frottis de sang et donne un résultat positif après que l'infection ait progressé vers un stade plus avancé. Quand le chat est testé positif à l'IFA, on est en présence d'un chat infecté de façon permanente. Le chat testé positif à l'IFA aura peu de chances d'éliminer le virus de la leucémie féline.
3. Le test ELISA larmes/salive se fait sur des échantillons de larmes ou de salive. Il indique le résultat positif, au cours des stades avancés de l'infection. Il peut donner un résultat négatif au début de l'infection par le virus de la leucémie féline. Des résultats négatifs erronés (faux positifs) ont aussi été observés à cause d'erreur de manipulation au cours du test. Pour ces raisons, le test ELISA larmes/salive n'est pas couramment utilisé.