胸膜疾病涉及顶叶和内脏胸膜，可能是炎症或恶性起源，通常导致胸腔积液。胸腔积液的诊断评估包括化学和微生物学研究，以及细胞学分析，可以提供有关病原学疾病过程的进一步信息。然而，在初始胸腔穿刺术后，40％的胸腔积液仍未确诊。

建议进行胸膜活检以评估和排除感染性病因，如结核病或恶性疾病，特别是恶性间皮瘤。类风湿性疾病等结缔组织疾病也可伴有胸膜受累，需要胸膜活检进行诊断。此外，在没有胸腔积液的情况下胸膜增厚可能需要进一步的组织学评估。重要的是要了解近20％的病例中胸腔积液的病因尚不清楚。

各种活组织检查技术可用于诊断胸膜疾病。这些技术包括盲法或闭合胸膜活检等老技术，以及包括图像引导和胸腔镜活检在内的新技术。后一种技术具有更高的诊断率并提供更好的诊断灵敏度。此外，免疫组织化学的使用提供了更高的诊断准确性。