气胸的症状可能是模糊的和不确定的，尤其是那些PSP较小的患者。通常需要进行医学成像确认。相反，张力性气胸是医疗急症，可以在成像前进行治疗-尤其是在严重缺氧，血压非常低或意识水平受损的情况下。在张力性气胸中，如果对气胸的解剖位置有疑问，有时需要X射线检查。

胸部X光片

普通的胸部X射线检查最好是首先从X射线从背部投射（后前部或“ PA”），并且在最大吸气时（屏住呼吸）进行。人们认为，在到期时定期拍照不会带来任何好处。但是，当临床怀疑很高，但吸气射线照相看起来正常时，它们可能对检测气胸有用。另外，如果PA X线片未显示气胸，但强烈怀疑其中有一个，可以进行侧面X线片检查（光束从侧面投射），但这不是常规做法。

纵隔（包含心脏、大血管和大气道的肺之间的结构）由于两侧肺部的压力差而移动是很正常的，但这并不等同于张力性气胸，主要由症状、缺氧和休克的症状决定。

气胸的大小（即胸膜腔内的空气量）可以通过测量胸壁和肺之间的距离以合理的准确度确定。这与治疗有关，因为较小的气胸可能会有所不同。2厘米的气圈意味着气胸占半胸的50％。传统上，英国专业指南指出，应在肺门（血管和气道进入肺部）的水平处进行测量，并以2 cm作为截止点，而美国指南则指出应在以下情况下进行测量：在肺的顶部（顶部）进行，直径3厘米，区分“小”和“大”气胸。如果气胸主要位于顶点，则后一种方法可能会高估气胸的大小，这是常见现象。各种方法之间的相关性很差，但是是估计气胸大小的最佳简便方法。CT扫描（见下文）可以更准确地确定气胸的大小，但不建议在这种情况下常规使用。

并非所有的气胸都是统一的。有些只在胸部的特定位置形成气袋。可能在胸部X光片上发现少量积液（气胸）；这可能是血液（气胸）。在某些情况下，唯一显著的异常可能是“深沟征”，即由于液体的异常存在，胸壁和膈肌之间通常很小的间隙出现增大。

计算机体层摄影术

一般不需要CT扫描气胸的诊断，但它可以是在特定情况下是有用的。在一些肺部疾病，特别是肺气肿中，肺大泡（充满空气的大气囊）等异常区域可能与胸部X光片上的气胸有相同的外观，在进行鉴别之前以及在确定气胸的确切位置和大小之前，应用任何治疗都可能是不安全的。

（胸部的CT扫描显示该人的左侧为气胸（图像右侧箭头），对比右侧肺部压缩）

在创伤中，如果不可能进行直立摄影，胸片可能会漏掉多达三分之一的气胸，而CT仍然非常敏感。CT的进一步应用是鉴别潜在的肺部病变。在假定的原发性气胸中，它可能有助于识别气泡或囊性病变（在治疗预期中，见下文），而在继发性气胸中，它可以有助于识别上述大多数原因。

超声波

超声波通常用于评估遭受持续性身体创伤的人，例如使用FAST方案。在对胸部钝器伤后气胸的识别中，超声检查可能比胸部X射线检查更敏感。超声还可以在其他紧急情况下提供快速诊断，并可以量化气胸的大小。胸部超声检查的一些特殊功能可用于确认或排除诊断。