Bir hastanın akciğer kanseri olup olmadığını belirlemek için yapılabilecek birkaç farklı test vardır. Akciğerde bariz bir kitle olup olmadığını görmek ve değerlendirmek amacıyla akciğer grafisi ve göğüs bilgisayarlı tomografisi (BT) çekilebilir. Hastanın solunum yollarının herhangi bir anormallik veya tümör belirtisi açısından incelemek ve akciğer/tümör dokusundan doku örneği (biyopsi) almak için bronkoskopi yapılabilir. Ultrason veya tomografi eşliğinde şüpheli lezyondan iğne biyopsi alınabilir. Bu dokuda kanserli hücre olup olmadığının değerlendirilmesi için patolojik olarak analiz edilebilir. Mevcut olabilecek herhangi bir tümörün tanımlanması ve tümörün vücuda yayılımının (metastaz) belirlenmesi açısından Pozitron emisyon tomografisi (PET) önemlidir.