(チール・ニールセン染色)は喀痰中の抗酸菌の有無および排菌量をみる検査であり、まず行うべき方法である。蛍光塗抹検査を利用することもできる。結核を疑った患者から採痰を行う場合は専用ブースを用意し採集する。塗抹検査では、結核菌か非結核性抗酸菌かの同定はできない。菌の同定および薬剤耐性を調べるには喀痰培養検査を行うが、結核菌は培養による繁殖が遅く、3-6週間必要で早期診断には適さない。早期診断には喀痰の結核菌DNAのPCR法が有用である。感度・特異度が高く日本でも普及してきている。PCR法は死菌でもDNAを検出することがあり、陽性になることがある。気管支鏡下のBAL(気管支肺胞洗浄)やTBLB(経気管支肺生検)も診断に有用である。胃液検査は培養のみが検査に適するので早期診断に有用ではない。血液培養をする場合は専用のスピッツが必要である。胸水がある場合、胸水培養で結核菌が陽性になるのは25%未満である。胸膜生検が必要である。