突發一側胸痛，且伴有呼吸困難、有氣胸體徵時，常可判斷為氣胸，X線檢查是判斷氣胸的確診依據。也可在患側胸腔氣體徵最明顯的部位進行試穿抽氣測壓，如果測出為正壓，則證明為氣胸，可先為患者抽出氣體緩解症狀。如果患者原有肺氣腫或嚴重哮喘時併發氣胸，氣胸的症狀可能不易被發現，常常要與原發症狀進行比較。由於自發行氣胸的症狀有時和某些心肺疾病類似，需仔細鑑別。
一、支氣管哮喘和阻塞性肺氣腫都會出現不同程度的呼吸困難和氣急，患者體徵也與自發性氣胸類似，不同的是，支氣管哮喘患者常有多年的哮喘反覆發作史，肺氣腫患者出現的呼吸困難症狀常是長期緩慢加重的。但是如果支氣管哮喘和肺氣腫患者出現胸痛，且呼吸困難症狀加重時，應警惕氣胸的發作。
二、急性心肌梗塞患者一般都有高血壓、冠心病、動脈粥樣硬化病史，常會出現急性胸痛、胸悶，嚴重者甚至出現呼吸困難、休克等症狀。
三、肺栓塞患者雖然會出現胸痛、呼吸困難、紫紺等類似自發性氣胸的症狀，但是也常伴有不同程度的低熱和咯血，或者有盆腔或下肢栓塞性靜脈炎或骨折，患者多數還有心房纖顫或嚴重心臟病病史。可採用X線檢查診斷鑑別。
四、肺大皰位於肺周圍，有可能會在X線檢查時被誤認為是氣胸。肺大皰可能是先天發育形成的，向周圍鼓脹時，會將肺壓向心隔角、肋膈角和肺尖區;氣胸則呈現胸外側的透光帶，無肺紋出現。且肺大皰在進行抽氣後，大皰容積不會有顯著改變，這也是和氣胸的差異。
