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胸腔積液穿刺是指用穿刺針於兩個肋間穿刺到胸腔中，將胸腔積液抽出。該操作主要目的為化驗和治療，化驗主要用來診斷，明確其性質；治療大量胸腔積液患者因壓迫導致肺部體積變小出現胸悶、氣喘、呼吸困難，抽取胸腔積液後可使肺復張緩解胸悶、氣喘症狀。 不是所有胸腔積液均需抽取，如漏出液不建議抽取，由於漏出液因充血性心力衰竭、低蛋白血癥、慢性腎病引起，如果抽取，反而不利於吸收，即越抽越多，建議對症處理，如適當補充低蛋白。
胸腔積液在500ml以下判斷是少量胸腔積液，在500-1000ml是中等量胸腔積液，大於1000ml就是大量胸腔積液。若要明確胸腔積液的病因，可以通過抽取胸腔積液來進行實驗室檢查及病理檢查等。另外，若胸腔積液使患者出現明顯症狀，如呼吸困難等症狀，這時需要抽取胸腔積液來緩解患者的臨床症狀。若胸腔積液的量很少，比如在300-500ml以下，這時可能患者沒有太明顯的臨床症狀，可以暫時不用抽液或者是暫時做臨床觀察，進一步觀察患者的病情變化。
包裹性胸腔積液X線表現主要為貼近胸壁且邊緣光滑的丘狀或D形高密度影，其寬基底和胸膜相連，然後突向肺葉，胸腔積液的邊界和肺葉的分界清晰，陰影裡面密度相對比較均勻，局部胸膜肥厚。有時X線顯示不是很清楚，則肺部CT可清晰顯示包裹部位、包裹的液體量。若在側胸壁、後胸壁和前胸壁，其表現不一，臨床需要和胸膜腫瘤或其它原因引起的類似表現相鑑別，以防誤診。
滲出性胸腔積液是因為血管通透性增加，導致血液成分順著通透性增加的途徑進入到胸膜腔引起的積液。引起滲出性胸腔積液的原因主要是炎症類疾病和腫瘤性疾病，比如肺炎、結核、風溼免疫病、血管炎、不同原因的腫瘤等因素引起的胸腔積液都表現為滲出液。滲出性胸腔積液的 病因較多，而且較複雜，疾病診斷對胸腔積液的治療非常重要。
胸腔積液不是一種單獨疾病，是由許多疾病引起的臨床表現，所以大部分胸腔積液都有原因。在臨床上針對於胸腔積液的診療，首先要明確胸腔積液的病因。可以通過抽取胸腔積液以後送檢，包括送實驗室檢查、送病理檢查來明確胸腔積液病因的診斷。但是，可能單獨通過實驗室檢查的生化常規以及病理檢查後仍然不能明確診斷。這時還可以通過胸膜活檢確診病因，如內科胸腔鏡是微創的方式，在手術室或者是在內鏡室局麻下即可進行，可以直視下看到胸膜的病變並有針對性的給病變部位進行活檢來明確診斷，所以，胸腔積液大部分都能夠明確病因及性質。