Chẩn đoán có thể thực hiện bằng sinh thiết phổi. Thủ thuật sinh thiết có thể thực hiện qua kim hoặc nội soi phế quản.[4] Sinh thiết xuyên thành ngực dưới hướng dẫn của CT có vai trò quan trọng giúp chẩn đoán SPN.Một số đặc điểm phân biệt tổn thương lành tính và ung thư phổi. Đầu tiên là đường kính của tổn thương: kích thước càng nhỏ càng ít có khả năng là ác tính. Nguyên nhân lành tính thường có bờ đều, trong khi những tổn thương phân thùy hoặc bờ xâm lấn xung quanh thường là ác tính.

Theo dõi sự phát triển cũng giúp phân biệt nốt là lành tính, nhiễm trùng hay ác tính dựa trên thời gian nhân đôi kích thước của khối này. Giá trị nhỏ hơn 20 ngày, 100 days, hoặc hơn 400 ngày tương ứng với nhiễm trùng, ác tính và lành tính.[5]