Наиболее точным способом выявления рака легких является взятие биопсии или цитологии для патологического исследования пораженных тканей легких с помощью бронхоскопии, трансторакальной пункции стенки или хирургического вмешательства, что является золотым стандартом диагностики рака легких. Однако в некоторых случаях, если невозможно получить патологоанатомическое или цитологическое подтверждение, клинический диагноз и лечение могут быть также поставлены при сочетании клинической истории болезни и симптомов пациента, таких как кашель, боль в груди, кровохарканье, образования в легких, а также плевральный выпот, видимый при визуализации, и повышенные опухолевые маркеры. Рак легких подразделяется на немелкоклеточный рак легких и мелкоклеточный рак легких, и опухолевые маркеры, выраженные в обоих случаях, отличаются в зависимости от патологических типов.