临床上时常遇到一些病例，花费几千元，耗时几个月未能明确诊断，吐一口痰就获确诊。痰液细胞学检查是医生要求可疑肺癌患者留取痰液标本，进行涂片，然后在显微镜下寻找是否有癌细胞。
痰液细胞学检查最大优势在于无创和便利。对诊断起源于大气管的中心性肿瘤，如鳞癌和小细胞癌是很有帮助的。
痰液细胞学检查的特异性可达99%，因此痰检发现癌细胞基本可以确诊癌症。但是痰液细胞学检查的敏感性较低，仅有66%，简单一点说即个痰检肺癌患者中仅66个人在痰检中找到癌细胞。
痰中找不到癌细胞的原因有：外周型肺癌的癌细胞较少脱落到支气管和气管中随着痰液排出来；痰中找到癌细胞的机会还和痰检查的次数有关，次数越多，阳性率越高；与送检痰的标本质量及制作检查技术有密切关系，患者的痰必须从肺的深部咳出来，咳出后要立即送检，因为留存的痰液样本时间过长，癌细胞自溶或退变坏死，就不容易找到；
亦有少数病例，由于痰内收集到的细胞数量较少等原因，只能得出可疑或高度怀疑等报告。
因此，痰液找不到癌细胞并不能排除肺癌，还需要进一步检查。
目前，新的痰液检查包括：
①液基薄层细胞学制片（ThinPrep）技术，可较常规的痰液检查明显提高恶性细胞的发现率。如果再结合细胞免疫化学（ICC）标记技术，能使肺癌细胞的检出率和类型诊断明确率显著提高。
②24小时痰液凝固沉渣细胞蜡块切片检查，其阳性率明显优于痰液涂片，而痰液涂片和24小时痰液凝固沉渣细胞蜡块切片的联合检测则阳性率更高。
痰液细胞学、胸部X线、纤支镜三种检查灵活应用有助于较早明确肺癌诊断，决定手术治疗方案。
肺癌患者在痰液中找到癌细胞，再加胸片有异常阴影，则肺癌诊断明确，此时纤支镜并非绝对必要。
若需了解病变侵犯支气管的范围，事先决定手术方式，纤支镜检查可作为辅助方法。也有些病例痰液中找到癌细胞，但在X线胸片却看不到肿块，这时纤支镜检查是定位诊断的关键。
如果肺癌原发在支气管，即中心型肺癌常可被纤支镜直接窥见，有些病例也可以通过纤支镜看到与肺癌有关的征象（如阻塞、狭窄、受压、血性分泌物、声带麻痹等）。
若肺癌生长部位在肺的外围，称外周型肺癌，纤支镜常难以观察到病变。大约有10%左右的肺癌纤支镜检查可无异常发现，这就需要CT或者磁共振及PET／CT检查。
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