免疫組化是免疫組織化學的簡稱，是指利用免疫學中的抗原抗體反應來顯示特定蛋白質的表達和定位的一種實驗。由于肺癌種類較多，例如鱗癌、腺癌、大細胞癌、小細胞癌，每種的具體結果存在一定的差異，需要具體問題具體分析。
1、鱗癌：可表達高分子量或低分子量肌酸激酶、癌胚抗原、少量甲狀腺轉錄因子-1等，鱗癌的診斷一般不需要依靠酶標法檢測。對于分化較差的鱗癌與其他惡性腫瘤鑒別時，高分子量肌酸激酶標志物陽性，有助于鱗癌的診斷；
2、腺癌：可表達高分子量或低分子量肌酸激酶、癌胚抗原，部分腺癌還可表達SAP、Clara細胞抗原，以及神經內分泌標志物陽性，一般低分子量肌酸激酶標志物陽性，有助于腺癌的診斷；
3、大細胞癌：可表達肌酸激酶、癌胚抗原，但不表達SAP、Clara細胞抗原，一般較少表達神經內分泌標志物。但如果出現較多神經內分泌標志物陽性，則要考慮大細胞神經內分泌癌；
4、小細胞癌：可不同程度表達甲狀腺轉錄因子-1、 CHG-A等，肌酸激酶、LCA對小細胞癌與淋巴瘤的鑒別有用，肌酸激酶陰性、LCA陽性，有助于肺淋巴瘤的診斷。