אבחנה של סרטן ריאות נעשית על ידי ביופסיה אותה אפשר לקחת בכמה גישות כגון ברונכוסקופיה, או ביופסיה תחת CT. בנוסף, אבחון וקביעת שלב של
סרטן ריאות מצריך ברוב המקרים ביצוע בדיקת CT חזה, PET-CT ו – MRI ראש.
היום ידוע שסרטן הריאות מורכב ממספר סוגי סרטן שונים שמקורם בתאים שונים, ומכאן חשיבותו הרבה של האבחון הגנטי המאפשר את התאמת הטיפול.
בין הטיפולים החדשניים ופורצי הדרך נמצאת האימונותרפיה. שיטת טיפול אשר עושה שימוש במערכת החיסון של המטופל/ת לצורך תקיפת תאי הגידול בצורה יעילה וטובה יותר. התרופות האימונותרפיות למעשה מעוררות את מערכת החיסון הטבעית של הגוף לתקוף את תאי הסרטן שבגוף ולהרוס אותם.
