（1）X線檢查是診斷氣胸最可靠的方法，可顯示肺萎縮程度、有無胸膜粘連、縱隔移位及胸腔積液等。氣胸側透明度增強，無肺紋理，肺萎縮于肺門部，和氣胸交界處有清楚的細條狀肺邊緣，縱隔可向健側移位，尤其是張力性氣胸更顯著；少量氣胸則占據肺尖部位，使肺尖組織壓向肺門；如有液氣胸則見液平面。
（2）CT檢查對胸腔內少量氣體的診斷較為敏感。對反復發作的氣胸、慢性氣胸者觀察肺邊緣是否有造成氣胸的病變，如肺大皰、胸膜帶狀粘連，肺被牽拉、裂口不易閉合等。氣胸基本表現為胸膜腔內出現極低密度的氣體影，伴有肺組織不同程度的壓縮萎縮改變。
（3）胸膜腔造影此方法可以明了胸膜表面的情況，易于明確氣胸的病因。當肺壓縮面積在30%～40%時行造影為宜，肺大皰表現為肺葉輪廓之內單個或多個囊狀低密度影；胸膜裂口表現為冒泡噴霧現象，特別是當患者咳嗽時，由于肺內壓增高，此征象更為明顯。