Bronkial hyperreaktivitet er et generelt karakteristikum hos de allerfleste patienter med astma og viser sig ved tendens til luftvejsobstruktion ved udsættelse for forskellige stimuli, som hos raske ikke fører til bronkokonstriktion. Bronkial hyperreaktivitet er et udtryk for, at dysfungerende bronkial muskulatur er til stede uanset typen af luftvejsinflammation og ses også hos patienter med astma uden fremtrædende luftvejsinflammation. 

Bronkial hyperreaktivitet kan påvises ved inhalation af histamin, methacholin, mannitol eller kold luft. Mannitol og methacholin er registrerede midler til påvisning af bronkial hyperreaktivitet. Hyperreaktivitet påvist med methacholin eller mannitol taler for astma. 

Påvisning af bronkial hyperreaktivitet har især værdi ved tvivl om astmadiagnosen hos en patient med normal eller kun let nedsat lungefunktion. Testen kan ikke anvendes i differentialdiagnosen mellem KOL og astma hos patienter med FEV1 ≤ 60 % af forventet værdi.  

Methacholin virker direkte på den glatte muskulatur i luftvejene, som kontraheres, og methacholinprovokation er derfor en direkte test af den bronkiale hyperreaktivitet. Modsat histaminprovokation fører methacholiprovokation ikke til bivirkninger som hæshed, hoste, flushing eller hovedpine. Et fald i forceret ekspiratorisk volumen i 1 sekund (FEV₁) på 20 % af den initiale værdi eller mere betragtes som en positiv test. En negativ metacholinprovokationstest udelukker med god sandsynlighed astma. 

Mannitolprovokation er en indirekte test, hvor stigende mængder mannitol, som inhaleres, fører til osmotiske ændringer i luftvejsslimhinden og får inflammationscellerne i de astmatiske luftveje til at frigive signalstoffer, som fører til bronkokonstriktion. Et fald i FEV₁ på mindst 15 % af den initiale værdi betragtes som positivt.