氣管受壓多數原發性肺癌病人在痰液中可找到脫落的癌細胞，并可判定癌細胞的組織學類型。因此痰細胞學檢查是肺癌普查和診斷的一種簡便有效的方法。起床后用清水漱口，從肺深部咳出的新鮮痰液或經支氣管鏡沖洗吸出的支氣管內分泌物均可作為檢查標本。多次痰細胞學檢查可提高陽性率。中央型肺癌痰細胞學檢查的陽性率可達70～90%，周圍型肺癌痰檢的陽性率則僅約50%左右，因此痰細胞學檢查陰性者不能排除肺癌的可能性。鱗狀上皮細胞癌大多位于較大的支氣管，腫瘤向管腔生長，表層癌細胞易脫落因而痰檢陽性率高，判定組織學類型也較準確。未分化小細胞癌痰檢陽性率也高，但不易判定組織學類型。
肺癌轉移到胸膜腔或心包腔，產生胸膜或心包腔積液的病例，抽取部分積液，經離心處理后取沉淀作涂片檢查，找到癌細胞，即可明確診斷。