臨牀上時常遇到一些病例，花費幾千元，耗時幾個月未能明確診斷，吐一口痰就獲確診。痰液細胞學檢查是醫生要求可疑肺癌患者留取痰液標本，進行塗片，然後在顯微鏡下尋找是否有癌細胞。
痰液細胞學檢查最大優勢在於無創和便利。對診斷起源於大氣管的中心性腫瘤，如鱗癌和小細胞癌是很有幫助的。
痰液細胞學檢查的特異性可達99%，因此痰檢發現癌細胞基本可以確診癌症。但是痰液細胞學檢查的敏感性較低，僅有66%，簡單一點説即100個痰檢肺癌患者中僅66個人在痰檢中找到癌細胞。
痰中找不到癌細胞的原因有：外周型肺癌的癌細胞較少脱落到支氣管和氣管中隨着痰液排出來;痰中找到癌細胞的機會還和痰檢查的次數有關，次數越多，陽性率越高;與送檢痰的標本質量及製作檢查技術有密切關係，患者的痰必須從肺的深部咳出來，咳出後要立即送檢，因為留存的痰液樣本時間過長，癌細胞自溶或退變壞死，就不容易找到;
亦有少數病例，由於痰內收集到的細胞數量較少等原因，只能得出可疑或高度懷疑等報告。
因此，痰液找不到癌細胞並不能排除肺癌，還需要進一步檢查。
目前，新的痰液檢查包括：
①液基薄層細胞學制片(ThinPrep)技術，可較常規的痰液檢查明顯提高惡性細胞的發現率。如果再結合細胞免疫化學(ICC)標記技術，能使肺癌細胞的檢出率和類型診斷明確率顯著提高。
②24小時痰液凝固沉渣細胞蠟塊切片檢查，其陽性率明顯優於痰液塗片，而痰液塗片和24小時痰液凝固沉渣細胞蠟塊切片的聯合檢測則陽性率更高。
痰液細胞學、胸部X線、纖支鏡三種檢查靈活應用有助於較早明確肺癌診斷，決定手術治療方案。
肺癌患者在痰液中找到癌細胞，再加胸片有異常陰影，則肺癌診斷明確，此時纖支鏡並非絕對必要。
若需瞭解病變侵犯支氣管的範圍，事先決定手術方式，纖支鏡檢查可作為輔助方法。也有些病例痰液中找到癌細胞，但在X線胸片卻看不到腫塊，這時纖支鏡檢查是定位診斷的關鍵。
如果肺癌原發在支氣管，即中心型肺癌常可被纖支鏡直接窺見，有些病例也可以通過纖支鏡看到與肺癌有關的徵象(如阻塞、狹窄、受壓、血性分泌物、聲帶麻痹等)。
若肺癌生長部位在肺的外圍，稱外周型肺癌，纖支鏡常難以觀察到病變。大約有10%左右的肺癌纖支鏡檢查可無異常發現，這就需要CT或者磁共振及PET/CT檢查