明确诊断肺癌，最主要的是对肺部病变进行病理学检查，这是确诊肺癌的金标准。
肺癌这种疾病的确诊，临床上主要的方法是活组织检查。也就是通过某种操作手段取出一部分病变组织后送病理学检查。临床上肺部病变活组织检查，最主要的有三种方法：气管镜活检、CT引导下经皮肺穿刺活检，以及胸腔镜手术活检。选择哪种方法，应该由专业的胸外科医生或呼吸科医生来决定。
此外对于一些肺癌的患者伴有胸腔积液时，还可以通过胸腔积液细胞学检查的方法，从而发现癌细胞，并得以确诊疾病。但是这种方法的阳性率一般情况下较低。
