1、常規檢查
1）外觀：
漏出液常呈清晰、透明的液體，多為淡黃色，靜置不凝固，比重<1.016～1.018。滲出液可因病因不同顏色有所不同，混濁，比重>1.018。血性胸腔積液可因出血(含紅細胞)多少呈淡紅血性、洗肉水樣、肉眼全血(靜脈血樣)性。
2、生化檢查
1)pH：
結核性胸腔積液、肺炎并發胸腔積液、類風濕性胸腔積液、血胸、膿胸時胸腔積液pH<7.30，而在膿性胸腔積液、食管破裂所致的胸腔積液下降更顯著，甚至pH<7.0。SLE及惡性胸腔積液時pH常>7.35。
2)蛋白質：
漏出液蛋白含量低，<30g/L，以白蛋白為主，胸腔積液/血液中蛋白質含量比值<0.5，黏蛋白試驗(Rivalta試驗)陰性。滲出液中蛋白含量高，>30g/L，胸腔積液/血液中蛋白質含量比值>0.5，Rivalta試驗陽性。
3)葡萄糖：
正常胸腔積液中葡萄糖含量與血糖相近。漏出液內葡萄糖含量常正常(>3.35mmol/L)。惡性腫瘤所致的胸腔積液葡萄糖也多正常。
4)類脂：
乳糜性胸腔積液中含較多甘油三酯(含量>1.2mmol/L)，且其成分改變與飲食內容相關，主要見于腫瘤、寄生蟲或外傷等原因導致胸導管壓迫或破裂，胸液蘇丹Ⅲ染色呈紅色，而膽固醇含量正常。在假性乳糜性胸腔積液中膽固醇含量高(>26mmol/L)，主要由于膽固醇積聚所致，見于陳舊性結核性胸腔積液、類風濕關節炎性胸腔積液、癌性胸腔積液、肝硬化等，通常甘油三酯陰性，蘇丹Ⅲ染色陰性。
3、酶學測定
1)腺苷脫氨酶(ADA)：
ADA廣泛存在于機體的組織細胞中，其中淋巴細胞及單核細胞內含量高。以>45U/L為升高。結核性胸腔積液ADA常明顯升高，可高達100U/L。
2)乳酸脫氫酶(LDH)：
胸液中LDH含量、胸液LDH/血清LDH的比值有助于判斷胸腔積液性質。胸液中LDH含量>200U/L，胸液LDH/血清LDH的比值>0.6，則可診斷為滲出液，反之考慮為漏出液。4、癌胚抗原(CEA)及血清糖鏈腫瘤相關抗原
5、免疫學檢查
結核性和惡性胸腔積液中淋巴細胞均見升高，前者以CD4 輔助淋巴細胞為主(65%?)，而后者CD4 細胞數量及CD4 /CD8 比值較前者低。
6、細胞學檢查
惡性胸腔積液約40%～80%患者可檢出惡性細胞，反復多次檢查有助于提高檢測陽性率，初次陽性率40%～60%，連續3次以上可提高達80%。此外惡性腫瘤是否累及或侵犯胸膜、腫瘤組織細胞類型、診斷者技術水平與檢出陽性率密切相關。
7、病原學檢測
采集胸腔積液于無菌試管內，離心沉淀物可行普通細菌、真菌、結核分枝桿菌等培養、沉淀物涂片革蘭染色或抗酸染色分別查找普通細菌、真菌、結核分枝桿菌。結核分枝桿菌的快速診斷方法詳見結核病章節。胸液有時還需行厭氧菌培養、寄生蟲(如阿米巴原蟲、肺吸蟲)檢測。
8、X線檢查
胸腔積液可呈游離性積液，也可因粘連形成局限性積液。游離性積液分布受積液重力、肺組織彈性回縮力、液體表面張力和胸膜腔負壓影響。
9、超聲檢查
胸腔積液可采用A型或B型超聲儀，目前多采用實時灰階B型超聲診斷儀。積液在B超圖像中呈暗區或無回聲區，較易區分，但在積液量甚少時B超圖像不能很好顯示，使識別較難，不及CT敏感。B超引導下胸腔積液穿刺可用于局限性胸腔積液或粘連分隔胸腔積液的診斷和治療。
10.組織學檢查
經皮胸膜活組織檢查(簡稱胸膜活檢)對于腫瘤和結核性胸腔積液診斷陽性率約30%～70%。活檢大多情況下采用盲檢方法。胸腔積液原因不明者均可應用，尤其與胸穿聯合使用可提高胸膜炎診斷陽性率。有出血傾向者、膿胸或胸液量甚少時不宜采用。
采用上述各種檢查臨床上仍有20%左右胸腔積液患者病因不明，則可采用胸腔鏡或纖維支氣管鏡代胸腔鏡進行直視下胸膜腔、肺臟表面的觀察，活檢采樣，創傷性相對較小，操作較為簡便，安全，患者易接受，診斷陽性率高，約75%～98%。
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