VATS是在双腔气管导管或单腔管与支气管阻滞剂放置后进行的。通常将患者置于侧卧位，暴露受影响的区域。但是，该过程也可以在仰卧位进行。

使用无菌技术，放置1-3个切口，每个切口0.5-1cm。通过用手术刀切开皮肤来创建初始端口部位，然后使用止血钳直接展开筋膜和肌肉层直到进入胸膜腔。第一个切口位置应与解剖或检查部位的最大距离，以便更好地进行可视化。在肋骨上进行外科手术以防止对神经血管束的任何损伤。其中一个切口通常位于适合于在手术结束时放置胸管的部位。根据要进行活组织检查的感兴趣区域，将第二切口放置在更靠前或后位的头部。

通过第一个切口放置一个端口并插入摄像机。第二个切口是通过从内部直接可视化摄像机创建的。然后检查胸膜腔并在完成彻底检查后在多个部位对活检区域进行活检。可以用活组织检查钳或其他内窥镜器械收集活组织检查样品。在完成活组织检查后，相机在端口位置之间旋转以检查止血。然后放置胸管。然后将肺再充气，并用可吸收的缝合线封闭剩余的端口部位。