El procedimiento para identificar una especie, posee varias etapas y se detiene una vez que se confirma la determinación. Las herramientas que se utilizan dependen de los criterios de identificación. Sin embargo, no se utilizan todas las herramientas posibles por razones de eficiencia y costos. Así, una vez confirmada la identificación, se hace innecesario realizar otras pruebas o análisis. A modo de ejemplo, cuando Ud compra productos animales en el supermercado, no requiere un análisis molecular para identificar si la carne proviene de un vacuno o un pez. La forma, color y textura son suficientes para diferenciarles a simple vista.

Una identificación es "confirmada", cuando un biólogo zoólogo con capacitación en taxonomía y experiencia práctica en el grupo zoológico al cual pertenece el ejemplar en estudio, realiza el procedimiento de identificación verificando la presencia de ciertas características especiales que se denominan "caracteres diagnósticos". Los caracteres diagnósticos son aquellas particularidades que se presentan únicamente en una especie, y por tanto permite no sólo identificarla sino también excluir a las restantes. Estos caracteres no sólo deben ser únicos sino también mantenerse en el tiempo durante la descomposición, estar compuestos por varios tipos de tejidos de manera de evitar variaciones que corresponden a las individualidad que siempre existen, deben ser evidentes, requerir la menor infraestructura posible (no siempre de pueden llevar los restos a un laboratorio biológico), y deben ser compartidos tanto por ambos sexos como por los diferentes estados de desarrollo del animal.

En ocasiones, el procedimeinto de identificación no culmina satisfactoriamente con una especie confirmada. En tal caso, la identificaión corresponderá al nivel más bajo del Sistema de Clasificación Natural, al cual se haya podido identificar con certeza, la pertenencia del animal en estudio.

Si los restos de un animal varado, no presentan una descomposición muy avanzada, se privilegia el criterio que se emplea para animales vivos (ver Criterios de Identificación). Así, el primer exámen que realiza el investigador, consiste en observar los restos cuidadosamente para en base a su forma, color, tamaño y particularidades externas identificar la especie a la que corresponde. Si no logra una identificación confirmada, de todas maneras se procede a realizar un levantamiento fotográfico. No sirve cualquier foto, o fotos estéticas sino sólo aquellas que son tomadas por taxónomos. No sólo porque éste conoce cuales son los ángulos y distancias a las cuales se debe fotografiar al ejemplar, sino también porque es él quien conoce cuales son los "caracteres diagnósticos" de las diferentes especies a las que los restos podrían corresponder. Luego se obtienen algunas medidas directas e indirectas al cuerpo del animal en estudio. Nuevamente, es el taxónomo quién sabe cuales son las medidas útiles y cuales no, en base a las características de las especies a las que podría corresponder al animal. Finalmente, se procede en casos ideales, a realizar un procedimiento para observar internamente el animal (obviamente muerto), denominado "necropsia". Este procedimiento es sumamente técnico por lo que sólo debe autorizarse a personal especializado para efectuarla. Existe el riesgo de ser infectado por microorganismos que estan presentes en el animal y que posiblemente fueron estos los causantes de su muerte. Por esta razón, NUNCA se debe aceptar que personas curiosas se acerquen a animales varados y menos aún que los manipulen. Es de sentido común, que esto no se realiza ante la prensa a no ser que exista un borde perimetral de exclusión.

La necropsia, busca no sólo identificar la especie, sino también anomalidades de interés científico (enfermedades, traumas, parásitos, causa de muerte, estado de desarrollo, etc). No siempre se logra obtener toda esta información en el lugar del varamiento, por lo que en ocasiones se requiere la toma de muestras para ser analisadas en laboratorios biológicos especializados.

En el laboratorio, los criterios también se inician con la morfología. Por ejemplo, el tamaño, presencia o ausencia de algunas estructuras en los tejidos, únicamente visibles en el microscopio. La composición, número y características generales de dientes y barbas, órganos internos generales y particulares (como órgano del espermaceti que se presenta sólo en los cachalotes), contenido estomacal y tipo de parásitos son estudiados con atención.

La herramienta de identificaión más poderosa y común para identificar mamíferos marinos extremadamente descompuestos, es el análisis de las proporsiones de los huesos que forman su cráneo. Para aquello, los especialistas obtienen las medidas craneales que competen a la familia del cetáceo (determinada por un exámen preliminar), y luego se determina la especie en base al uso de clave de identificación craneal. El experto debe estar profundamente familiarizado con la anatomía ósea de un cetáceo y sus diferencias dependientes del estado de desarrollo (edad) y/o sexo. Esta es la principal razón que justifica que el cráneo sea la porción de mayor interés científico entre los restos de un animal varado.

Cuando se carece del cráneo, o los criterios anteriores no son concluyentes o posibles, se toma una muestra de tejido para analizarlo molecularmente (genética). Este exámen, es de enorme utilidad pero es de elevado costo y su certeza depende de muchos factores no siempre controlables. Entre ellos, la pericia del biólogo molecular, la presencia de bancos confiables de genes que permitan su comparación, la muestra debe haber sido correctamente tomada, fijada, extraída y amplificada. Mucho depende de la naturaleza del tejido: si es piel, sangre, hígado, pulpa dental u otro; que el fijador (sustancia empleada para detener o retardar el proceso de descomposición) haya sido el adecuado para dicho tejido; el tipo de transporte (ej. cambios de temperatura pueden alterar la eficacia del fijador); y contaminación de la muestra. La contaminación de la muestra, es uno de los mayores problemas dado que los otros factores son generalmente controlados cuando son realizados por personal competente. La contaminación, está constituida por información genetica que fue introducida accidentalmente y que no corresponde la animal en estudio, sino a alguien más como bacterias y hongos que producen la descomposición. Así, mientras más descompuesto está el tejido, más contaminado estará y tanto la confinaza de este análisis como su utilidad disminuyen.

Los cetáceos son frecuentemente encontrados muertos y muy descompuestos, por lo que el criterio molecular no es el más utilizado.