結核菌檢查是確診肺結核最特異性的方法，痰中找到結核菌是確診肺結核的主要依據。塗片抗酸染色鏡檢快速簡便在中國非典型分枝桿菌尚屬少見，故抗酸桿菌樣應，肺結核診斷基本即可成立。直接厚塗片陽性率優於薄塗片，為普通採用。熒光顯微鏡檢查適合於大量標本快速檢查。無痰或兒童不會咳嗽，可採用清晨的胃洗液找結核菌，承認亦可通過纖支鏡進差，或從其涮洗液汁中查詢結核菌。痰菌陽性表明其病灶是開放性的，輿論傳染性。若排菌量多(每毫升10萬個以上)，直接塗片易呈陽性，為社會傳染源於痰菌量較少(每毫升1萬個以下)，可用集菌法。培養法更為精確，除能瞭解結核菌有無生長繁殖能力外，且可作藥物敏感試驗與菌型鑑定。結核菌生長緩慢，使用改良羅氏培養基，通常需4-8周才能報告。培養雖較費時，但精確可靠，特異性高，若塗片陰性或診斷有疑問時，培養尤其重要，培養菌株進一步作藥物敏感性測定，可為治療特別是復治時提供參考。將標本在體外用聚合酶鏈反應(PCR)法，使所含微量結核菌DNA得到擴增，用電泳法檢出，1個結核菌約含1fgDNA，40個結核菌即可有陽性結果。該法不必體外預培養，特異性強，2天即可出報告，快速、簡便，並可鑑定菌型，不足之處是可能出現假陽性或假陰性。
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