Das klinische Bild ist außerordentlich vielseitig. Die meisten Katzen entwickeln eine ausreichende Immunantwort und zeigen keine klinischen Symptome. Nur ein kleiner Teil der Tiere (2 %), nämlich die, die eine ungenügende Immunantwort zeigen, erkranken. Nicht alle Tiere mit solchen Erkrankungen sind serologisch FeLV-positiv. Man unterscheidet neoplastische und nicht-neoplastische Formen.

Die Neoplastische Form ist durch Tumoren (Neoplasie) gekennzeichnet.

Es kommt zur Bildung von Lymphosarkomen. Ungefähr 20 % der persistent infizierten Katzen entwickeln Tumoren dieses Typs. Die allgemeinen Anzeichen sind unspezifisch und beinhalten Teilnahmslosigkeit (Lethargie), Appetitlosigkeit (Anorexie) und Gewichtsverlust. Die weiteren Symptome hängen vom betroffenen Organsystem ab:

• Alimentäre Form: Es treten Erbrechen und Durchfall auf. Lymphosarkome können im Dünndarm, Blinddarm und Grimmdarm auftreten, die entsprechenden Lymphknoten können ebenfalls betroffen sein.
• Multizentrische Form: Sie ist durch eine generalisierte Erkrankung der Lymphknoten (Lymphoadenopathie), Lymphosarkome der Nieren sowie Milz- und Lebervergrößerung gekennzeichnet. Diese Form ist am häufigsten bei jungen Katzen.
• Thymusform: Sie äußert sich in Schluckstörungen (Dysphagie) und Atemnot (Dyspnoe) durch Kompression von Speise- und Luftröhre. In der Pleuralflüssigkeit können neoplastische Zellen vorhanden sein.
• Lymphoid-leukämische Form: Hier ist primär das Knochenmark betroffen und entartete Lymphozyten zirkulieren im Blut (Leukämie). Fieber, Schwäche, Anorexie, Gelbsucht, Fieber, Blutarmut (Anämie) und blasse Schleimhäute sind häufig. Darüber hinaus können eine Erkrankung der Lymphknoten, Milzvergrößerung (Splenomegalie) und Lebervergrößerung (Hepatomegalie) auftreten.

Die primäre Schädigung betrifft das Knochenmark, sekundär können Leber, Milz und Lymphknoten betroffen sein. Die genaue Bezeichnung der myeloproliferativen Erkrankung richtet sich danach, welche der hämatopoetische Zelllinien betroffen ist: Myeloische Leukämie, Erythroleukämie und lymphoblastische Leukämie. Klinisch tritt eine progressive Anämie, ständig wiederkehrendes Fieber und Gewichtsverlust auf.

Die Unterdrückung des Immunsystems (Immunsuppression) wird vermutlich über ein Hüllprotein (p15E) des Virus ausgelöst. Dadurch kommt es zu einer erhöhten Anfälligkeit gegen Krankheitserreger (Bakterien, Pilze, Protozoen und Viren). Die erhöhte Krankheitsanfälligkeit und stark verzögerte Heilung kann zu anhaltendem Fieber und körperlichem Abbau führen. Eine chronisch rezidivierende Rhinitis und Sinusitis, schmerzhafte Krallen und Erkrankungen des Zahnhalteapparats (Periodontium) können die Folge sein. Eine Feline Infektiöse Peritonitis oder Feline Infektiöse Anämie (früher als „Hämobartonellose“ bezeichnet) können auftreten. Auch ein der Panleukopenie ähnliches Syndrom kann vorkommen.

Häufige hämatologische Veränderungen der FeLV-Infektion sind Anämie, Leukopenie, Lymphopenie, Thrombozytopenie oder eine Panzytopenie.

Eine regenerative Anämie kann durch Blutverluste oder Hämolyse bedingt sein. Letztere kann durch Immunprozesse oder durch eine Sekundärinfektion mit Mycoplasma haemofelis verursacht sein. Eine nicht-regenerative Anämie kann infolge von Störungen der Hämoglobinsynthese oder von sekundären Erkrankungen auftreten. Bei der sogenannten „Pure Red Cell Aplasia“ ist die Bildung der Erythrozyten im Knochenmark gestört, es werden auch keine Vorläufer für diese Zellen (Retikulozyten) mehr gebildet.

Die Lymphopenie entsteht vermutlich durch einen direkten zellzerstörenden Effekt des Virus. Die Leukopenie zeigt sich meist als Neutropenie und kann immunbedingt oder durch zytopathische Effekte auf die Granulopoese entstehen. Die Thrombozytopenie entsteht durch Schädigung der Vorstufen der Thrombozyten (die Megakaryozyten). Bei der Panzytopenie ist die Bildung aller Zellen des Blutes im Knochenmark gestört.

Die FeLV-Infektion kann zu einem Absterben der Feten mit Resorption derselben, zu Fehlgeburt in der Spätträchtigkeit und zu Unfruchtbarkeit (Infertilität) führen. Ursache hierfür sind eine FeLV-bedingte Endometritis und Plazentitis. Es abortieren etwa 75 % der infizierten Katzen.

Bis zur Geburt überlebende Feten bleiben schwach und kränklich und müssen als dauerhaft infiziert angesehen werden.

Eine Nierenentzündung (Glomerulonephritis) infolge der Ablagerung von Antigen-Antikörper-Komplexen kann bei persistierenden FeLV-Infektionen auftreten. Diese Form führt zum Nierenversagen und ist eine häufige Todesursache der FeLV-Erkrankung.

Es müssen andere neoplastische Erkrankungen, Immundefizienzsyndrom der Katzen (FIV, „Katzenaids“), Feline Infektiöse Peritonitis (FIP), Feline Infektiöse Anämie („Hämobartonellose“) und andere Infektionskrankheiten ausgeschlossen werden.

Ein indirekter Immunfluoreszenztest (IFA) für Blutausstriche und ein ELISA für Serum existieren zum Nachweis des Haupthüllproteins (p27) des Virus. Dieses Antigen kommt in großen Mengen im Zytoplasma infizierter Leukozyten und in Thrombozyten vor. Ein positiver Nachweis zeigt das Vorhandensein des Virus an. Etwa 80 % der positiven Katzen sterben innerhalb von 3 Jahren.

Die Virusisolation und der PCR-Nachweis sind nicht praxisrelevant.

Eine histopathologische Untersuchung von Bioptaten und Knochenmark und eine Zytologie der serösen Flüssigkeiten (Brust- und Bauchhöhlenpunktat) ist möglich.