胸片是最常用诊断气胸的影像学检查方式，在胸片上气胸可以表现为患者患侧的肺部萎陷，导致透亮度减低，并且患侧的肺部向肺门部压缩，肺脏与胸壁之间由于没有了肺组织，所以可以出现没有肺纹理的透亮带，同时可以看到清晰的丝状脏层胸膜线。
严重的纵隔可以向健侧移位，一般见于张力性气胸，患者横膈可以出现下降、扁平，甚至会伴有矛盾运动，有的时候胸片对气胸诊断的价值有限，可以进一步做CT检查，CT同样可以见到肺外周没有肺纹理的气体密度弧状带，内侧同时见到压缩的肺部。