Pacjenci połykają mocznik znakowany niecodziennym izotopem, albo radioaktywnym węglem-14, albo nieradioaktywnym węglem-13. W ciągu następnych 10-30 minut, wykrycie znakowanego izotopem dwutlenku węgla w wydychanym oddechu wskazuje, że mocznik został rozłożony; wskazuje to, że ureaza (enzym, którego H. pylori używa do metabolizowania mocznika) jest obecna w żołądku, a zatem, że bakterie H. pylori są obecne.
Dla dwóch różnych form mocznika wymagane jest inne oprzyrządowanie. Węgiel-14 jest zwykle mierzony metodą scyntylacyjną, podczas gdy węgiel-13 może być wykrywany za pomocą spektrometrii masowej ze stosunkiem izotopów lub spektrometrii korelacji mas. W przypadku każdej z tych metod, przed pobraniem mocznika znakowanego izotopem wymagana jest podstawowa próbka oddechu w celu porównania z próbką po pobraniu mocznika, przy czym czas między nimi wynosi 20-30 minut. Próbki mogą być wysłane do laboratorium referencyjnego w celu analizy. Alternatywnie, spektrometria korelacji mas może być wykonywana jako test biurowy, ponieważ próbki oddechu są pobierane w sposób ciągły, a wyniki są dostarczane natychmiast w ciągu kilku minut.
Różnica pomiędzy pomiarami mocznika przed i po jest używana do określenia infekcji. Wartość ta jest porównywana z wartością odcięcia. Wyniki poniżej tej wartości są uznawane za negatywne, a powyżej za pozytywne. Sama wartość odcięcia jest określana poprzez porównanie wyników pacjentów przy użyciu dwóch lub więcej różnych metod wykrywania. Wybierana jest wartość, która daje najlepsze połączenie czułości i swoistości. Zarówno test oddechowy z użyciem węgla-14, jak i węgla-13 mają wysoką czułość i specyficzność, chociaż test z użyciem węgla-13 jest preferowany w niektórych populacjach ze względu na jego nieradioaktywną naturę.
Test mierzy aktywne zakażenie H. pylori. Jeśli antybiotyki zmniejszają ilość H. pylori lub warunki panujące w żołądku są mniej kwaśne niż normalnie, ilość obecnej ureazy będzie mniejsza.
Zgodnie z zaleceniami, test powinien być wykonywany tylko 14 dni po zaprzestaniu przyjmowania leków zmniejszających ilość kwasu (inhibitory pompy protonowej, PPI) lub 28 dni po zaprzestaniu leczenia antybiotykami. Niektórzy klinicyści uważają, że rezerwuar H. pylori w płytce nazębnej może wpływać na wynik.
.