1、体格检查：体征取决于积气量的多少和是否伴有胸腔积液。少量气胸时视诊、触诊未见明显异常，听诊可闻及患侧呼吸音减弱。左侧少量气胸或纵隔气肿时，听诊有时可闻及左心缘处有与心跳一致的气泡破裂音，称黑曼征(Hamman征)。大量气胸时，视诊可见患侧胸廓膨隆，双肺呼吸运动不对称，患侧呼吸运动幅度减弱。触诊可触及患侧胸廓语音震颤减弱，胸廓扩张度不对称，患侧胸廓扩张度减弱，叩诊呈过清音或鼓音，心或肝浊音界缩小或消失，听诊可闻及患侧呼吸音减弱或消失。有液气胸时，叩诊还可闻及振水音。重症气胸者可见颈静脉怒张、发绀、呼吸音消失。
2、X线胸片检查：X线胸片检查是诊断气胸的重要方法，可以显示肺受压程度，肺内病变情况以及有无胸膜粘连、胸腔积液及纵隔移位等，正侧位胸片有助于判断。气胸的典型表现为外凸弧形的细线条形阴影，称为气胸线。线外透亮度增高，无肺纹理，线内为压缩的肺组织。大量气胸时，肺脏向肺门回缩，呈圆球形阴影。大量气胸或张力性气胸常显示纵隔及心脏移向健侧。合并纵隔气肿在纵隔旁和心缘旁可见透光带。肺结核或肺部慢性炎症使胸膜多处粘连，气胸时多呈局限性包裹，有时气胸互相通连。气胸若延及下部胸腔，肋膈角变锐利。合并胸腔积液时，显示气液平面。局限性气胸在后前位胸片易遗漏，侧位胸片可协助诊断。
3、胸部CT：表现为胸膜腔内出现气体影，伴有肺组织不同程度的萎缩改变。CT对于少量气胸、局限性气胸以及肺大疱与气胸的鉴别比X线更加敏感和准确。对气胸量大小的评价也更为准确。
4、气胸容量评估：可根据X线胸片判断。由于气胸容量近似于肺直径立方和单侧胸腔直径立方的比率。当肺门水平侧胸壁至肺边缘的距离为1cm时，约占单侧胸腔容量的25%，2cm时约为50%。故从侧胸壁与肺边缘的距离≥2cm为大量气胸，<2cm为小量气胸。如肺尖气胸线至胸腔顶部估计气胸大小，距离≥3cm为大量气胸，<3cm为小量气胸。胸部CT的估测会更准确。