一、结核菌检查
是确诊肺结核最特异性的方法，痰中找到结核菌是确诊肺结核的主要依据。涂片抗酸染色镜检快速简便，在我国非典型分枝杆菌尚属少见，故抗酸杆菌阳性，肺结核诊断基本即可成立。直接厚涂片阳性率优于薄涂片，为目前普遍采用。荧光显微镜检查适合于大量标本快速检查。无痰或儿童不会咳嗽，可采用清晨的胃洗液找结核菌，成人亦可通过纤支镜检查，或从其涮洗液中查找结核菌。痰菌阳性表明其病灶是开放性的，，具有传染性。若排菌量多(每毫升10万个以上)，直接涂片易呈阳性，为社会传染源。痰菌量较少(每毫升1万个以下)，可用集菌法。
培养法更为精确，除能了解结核菌有无生长繁殖能力外，且可作药物敏感试验与菌型鉴定。结核菌生长缓慢，使用改良罗氏培养基，通常需4～8周才能报告。培养虽较费时，但精确可靠，特异性高，若涂片阴性或诊断有疑问时，培养尤其重要，培养菌株进一步作药物敏感性测定，可为治疗特别是复治时提供参考。
将标本在体外用聚合酶链反应(PCR)法，使所含微量结核菌DNA得到扩增，用电泳法检出。1个结核菌约含1fgDNA，40个结核菌即可有阳性结果。该法不必体外预培养，特异性强，2天即可出报告，快速、简便，并可鉴定菌型，不足之处是可能出现假阳性或假阴性。
血清学检查 近年来已开展酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测结核抗体，用PCR法检测分枝杆菌。
二、影像学检查
胸部X线检查可以发现肺内病变的部位、范围、有无空洞或空洞大小、洞壁厚薄等。X线对各类结核病变的透过度不同，通过X线检查大致能估计结核病灶的病理性质，并能早期发现肺结核，以及判断病情发展及治疗效果，有助于决定治疗方案。必须指出，不同病因引起的肺内病变，可能呈现相似的X线影像，故亦不能仅凭X线检查轻易确定肺结核的诊断。
X线摄片结合透视有助于提高诊断的准确性，可发现肋骨、纵隔、膈肌或被心脏遮盖的细小病灶，并能观察心、肺、膈肌的动态。
肺结核的常见X线表现包括
纤维钙化的硬结病灶，表现为密度较高、边缘清晰的斑点、条索或结节;浸润性病灶，表现为密度较淡，边缘模糊的云雾状阴影;干酪样病灶，表现为密度较高、浓淡不一，有环形边界透光区的空洞等。肺结核病灶通常在肺上部、单侧或双侧，存在时间较长，且有多种不同性质的病灶混合存在及肺内播散迹象。
凡X线胸片上显示渗出性或渗出增殖性病灶、干酪样肺炎、干酪样病灶、空洞(除净化空洞外)，远均提示为活动性病变;增殖性病变、纤维包囊紧密的干酪硬结灶及纤维钙化灶等，均属非活动性病变。活动性病灶的痰中仍可找到结核菌。由于肺结核病变多为混合性，在未达到完全增殖或纤维钙化时，均仍应考虑为活动性。
胸部CT检查对于发现微小或隐蔽性病变，了解病变范围及肺病变鉴别等方面均有帮助。
三、结核菌素(简称结素)试验
是诊断结核感染的参考指标。
旧结素(old tuberculin,OT)是结核菌的代谢产物，由液体培养长出的结核菌提炼而成，主要含有结核蛋白，OT抗原不纯，可能引起非特异性反应，在人群中作普查时，可用1：2000的OT稀释液0.1ml(5IU)，在左前臂屈侧作皮内注射，经48～72小时测量皮肤硬结直径，如小于5mm为阴性，5～9mm为弱阳性(提示结核菌或结核分枝杆菌感染)，10～19mm为阳性反应，20mm以上或局部出现水泡与坏死者为强阳性反应。
结素的纯蛋白衍化物(purified protein derivative,PPD)由旧结素滤液中提取结核蛋白精制而成，为纯洁素，不产生非特异性反应。国际上常用的PPD——RT23，已经取代OT。我国从人型结核菌制成的PPD(PPD-C)及从卡介苗制成BCG-PPD，纯度均较好，已广泛用于临床诊断，皮内注射0.1ml(5IU)硬结平均直径≥5mm为阳性反应。结素试验除引起局部皮肤反应外，偶可引起全身反应。临床诊断通常使用5IU，如无反应，可在一周后再用5IU(产生结素增强效应)，如仍为阴性，大致可除外结核感染。
结素试验仍是结核病综合诊断中常用手段之一，有助于判断有无结核菌感染。若呈强阳性反应，常表示为活动性结核病。结素试验阳性反应仅表示曾有结核感染，并不一定现有患病。我国城市成年居民曾患结核感染率在60%以上，故用5IU结素进行检查，其一般阳性结果意义不大。结素试验婴幼儿的诊断价值较成人为大，因年龄越小，自然感染率越低;3岁以下强阳性反应者，应视为有新近感染的活动性结核病，有必要进行治疗。如果2年内结素反应从<10mm增加至10mm以上，并增加6mm以上时，可认为有新感染。
结素试验阴性反应除表示没有结核菌感染外，尚应考虑以下情况。结核菌感染后需4～8周才建立充分变态反应，在该变态反应产生之前，结素试验可呈阴性。应用糖皮质激素等免疫抑制药物，或营养不良，麻疹、百日咳等患者，结素反应亦可暂时消失。严重结核病及各种重危患者对结素无反应，或仅出现弱阳性，与人体免疫力及变态反应暂时受抑有关，待病情好转，可转为阳性反应。其他如淋巴细胞免疫系统缺陷(如白血病、淋巴瘤、结节病、艾滋病等)患者或年老体衰者的结素反应亦常为阴性。
四、其他检查
结核病患者血像通常无改变，严重病例常有继发性贫血，急性粟粒型肺结核时白细胞总数减低或出现类白血病反应。血沉增快常见于活动性肺结核，但并无特异性诊断价值，血沉正常亦不能排除活动性肺结核。患者无痰或痰菌阴性而需与其他疾病鉴别时，用酶联免疫吸附试验(ELISA法)检出患者血清中特异性抗体，可能对肺外结核的诊断提供参考。纤支镜检查对于发现支气管内膜结核、了解有无肿瘤、吸取分泌物、解除阻塞或作病原菌及脱落细胞检查，以及取活组织作病理检查等，均有重要诊断价值。浅表淋巴结活检，有助于结核的鉴别诊断。纤维支气管镜检查可发现支气管腔内结核病灶，亦可取分泌物供检查。