肺癌的確診，必須經過病理學證實，即顯微鏡下明確看到肺癌細胞才可確診。如痰、胸水中查找癌細胞，或通過支氣管鏡、胸腔鏡、縱隔鏡、超聲支氣管內鏡進行組織、淺表淋巴結以及轉移病灶等的活檢。臨床上痰找癌細胞是常用的方法，但陽性率不高，多數患者需進行氣管內鏡及胸腔鏡等檢查。肺癌晚期出現胸腔積液、縱隔淋巴結轉移者，可通過超聲支氣管內鏡進行活檢得以證實。