Для оценки общего состояния пациента и функций отдельных органов, например, почек и печени, выполняют анализа крови. Также существует анализ крови на онкомаркёры (опухолевые маркёры) — вещества, которые вырабатываются в опухоли и могут затем обнаруживаться в крови. Чем больше опухоль и чем быстрее она растёт, тем выше уровень онкомаркёров. При раке лёгкого опухолевые клетки вырабатывают cледующие опухолевые маркёры: CEA (карцино-эмбриональный антиген), NSE (нейрон-специфическая энолаза) и SCC (антиген плоскоклеточной карциномы).
В этой связи важно знать: если анализ крови показал, что у пациента в крови присутствует один из этих опухолевых маркёров, это ещё не значит, что у него рак лёгкого. Этот анализ рассматривают в качестве дополнения к другим методам диагностики. И наоборот, если у пациента в крови не обнаружено опухолевых маркёров, это не доказывает, что у него нет опухоли. В основном онкомаркёры используют для динамического наблюдения за течением болезни и контроля эффективности лечения. Следует отметить, что на поздних стадиях кратковременное увеличение показателей опухолевых маркёров не всегда указывает на ухудшение ситуации. Оно может свидетельствовать и об эффективности лечения, так как при гибели опухолевых клеток их составляющие попадают в кровь.
Раковые клетки могут кроме того обнаруживаться в бронхиальной слизи (мокроте), которая отделяется во время кашля. В таком случае исследование мокроты тоже может подтвердить диагноз.