As biópsias pulmonares cirúrgicas podem ser realizadas da maneira tradicional ou por vídeo-toracoscopia. Em ambas as situações o procedimento precisa ser feito em centro cirúrgico sob anestesia geral.

No método tradicional é feito um único corte, paralelo ao maior eixo das costelas e, a partir dele o cirurgião acessa os tecidos a serem biopsiados. Já na vídeo-toracoscopia são realizados cortes bem menores em três pontos diferentes do tórax. Por esses pequenos cortes são introduzidos equipamentos que permitem a visualização do pulmão e a realização das biópsias. Em ambas as técnicas o paciente sai do centro cirúrgico com um tubo no tórax chamado dreno. Esse tubo plástico é colocado para permitir a saída de sangue e ar coletados durante a cirurgia.

Ambas as técnicas cirúrgicas obtém material de boa qualidade para análise pelos patologistas especializados. Contudo, a técnica de vídeo-toracoscopia costuma cursar com menor tempo de drenagem torácica e recuperação mais rápida dos doentes.