年龄、病史、症状和体征对液气胸积液诊断均有参考价值，结核性胸膜炎液气胸积液常伴有发热。炎性液气胸积液为渗出性，多伴有胸痛及发热。肝脓肿所伴右侧胸腔积液可为反应性胸膜炎，也可为液气胸。0.3L以下积液症状多不明显。0.5L以上时，方渐感闷。局部叩诊浊音，呼吸音减低，积液量增多时，两层胸膜隔开，不再随呼吸摩擦,胸痛逐渐缓解，但气促却愈形加重;大量积液则纵隔脏器受压，心悸、气促更为明显。
0.3-0.5L积液X线下仅见肋隔角变钝;更多的积液显示有向外侧，向上的弧形上缘的积液影平卧时积液散开，使整个肺野透亮度降低。液气胸时积液有液平面。大量液气胸积液时整个患侧阴暗，纵隔推向健侧。积液时常遮盖肺内原发病灶;抽液后可发现肿瘤或其它病变。包裹性积液不随体位改变而变动，边缘光滑饱满，局限于叶间肺与膈之间，有时超声检查或人工气腹可协助诊断。
B型超声可探查被液气胸积液掩盖的肿块，帮助胸腔穿刺术的定位。CT检查能根据胸液的不同密度提示判断为渗出液、血液或脓液，还可显示纵隔，气管旁淋巴结、肺内肿块以及胸膜间皮瘤和胸内转移性肿瘤。高千伏X线检查也是较好诊断手段。这些影像都可与X线检查结果联系分析，对诊断很有帮助。
