Η βρογχοσκόπηση συνιστάται για κεντρικά εντοπισμένα καρκινοειδή του πνεύμονα. Η ενδοβρογχική εξέταση συνήθως αποκαλύπτει έντονα αγγειωμένες μάζες με λεία επιφάνεια, που κυμαίνονται σε χρώμα από κόκκινο-καφέ έως μπλε-μαύρο. Η εύκαμπτη βρογχοσκόπηση είναι η προτιμώμενη προσέγγιση, καθώς ο ιστορικά αναφερόμενος κίνδυνος σημαντικής αιμορραγίας είναι χαμηλός (1,4% αυτοπεριοριζόμενη αιμορραγία) . Σε ασθενείς με υψηλό κίνδυνο αιμορραγίας, μπορεί να συνιστάται άκαμπτη βρογχοσκόπηση με καυτηρίαση. Σε περιφερικούς όγκους, μπορεί να χρησιμοποιηθεί βιοψία με καθοδήγηση διαθωρακικής αξονικής τομογραφίας (CT). Σε περιπτώσεις όπου υπάρχουν υποψίες για καρκινοειδή του πνεύμονα, προτιμώνται πολλαπλές ενδοβρογχικές βιοψίες ή διαθωρακική βιοψία για να διασφαλιστεί επαρκής δειγματοληψία ιστού για τη διάγνωση . Αξίζει να σημειωθεί ότι το AC μπορεί να ταξινομηθεί λανθασμένα ως TC λόγω της απουσίας μιτωτικών σχημάτων ή/και νέκρωσης σε μικρά δείγματα βιοψίας . Η σταδιοποίηση του μεσοθωρακίου με χρήση ενδοβρογχικού υπερήχου (EBUS) ή/και ενδοσκοπικού υπερήχου (EUS) συνιστάται σε ασθενείς με επιβεβαιωμένα καρκινοειδή του πνεύμονα, με υψηλή αρνητική προγνωστική αξία (95%) . Η EBUS είναι ιδιαίτερα σημαντική για την αξιολόγηση ύποπτων λεμφαδένων που δεν είναι επιδεκτικοί εκτομής, όπως οι λεμφαδένες N3 ή οι ογκώδεις λεμφαδένες N2. Η μεσοθωρακοσκόπηση, που κάποτε αποτελούσε το χρυσό πρότυπο για τη σταδιοποίηση του καρκίνου του πνεύμονα, έχει πλέον σε μεγάλο βαθμό αντικατασταθεί από την EBUS/EUS και γενικά δεν απαιτείται όταν αυτές οι μέθοδοι παρέχουν επαρκείς πληροφορίες σταδιοποίησης .
Μοριακοί δείκτες : Τα καρκινοειδή του πνεύμονα διαγιγνώσκονται με βάση τα ιστομορφολογικά χαρακτηριστικά, συμπεριλαμβανομένων των προτύπων οργανοειδούς ανάπτυξης (με δοκιδωτή, νησιδική, ψευδοαδενική ή συμπαγή αρχιτεκτονική) και την χαρακτηριστική εμφάνιση χρωματίνης «αλατιού και πιπεριού». Αυτή η διάγνωση υποστηρίζεται επίσης από την ταυτοποίηση νευροενδοκρινικών δεικτών με ανοσοϊστοχημεία, που απαιτεί τη θετικότητα τουλάχιστον 2 δεικτών μεταξύ της χρωμογρανίνης Α (CgA), της συναπτοφυσίνης και του INSM1. Στη συνέχεια, ο τύπος των καρκινοειδών του πνεύμονα πρέπει να οριστεί σύμφωνα με την ταξινόμηση του ΠΟΥ και να σταδιοποιηθεί σύμφωνα με την ταξινόμηση TNM . Η ιστολογία του όγκου παραμένει το χρυσό πρότυπο για τη διάγνωση καρκινοειδών του πνεύμονα και την καθοδήγηση της κλινικής λήψης αποφάσεων.