診斷肺癌最可靠的依據是病理學診斷。若無法進行病理診斷時，可進行臨床診斷，但臨床診斷有誤診的可能性。肺癌常用CT檢查發現肺部結節病灶，進行鑒別診斷，考慮為良性病變還是肺癌。同時需檢查氣管鏡明確氣管內是否有其他組織，可通過氣管鏡取病理，送病理科明確診斷。 此外，周圍性病灶可以采用介入穿刺，取細胞組織，送病理科明確診斷，有助于診斷及指導治療。目前患者還需進行腫瘤的相關組織基因檢測，明確是否能采取靶向治療。病理學獲取較難時，只能靠臨床診斷。