La chirurgie thoracique peut être réalisée par abord chirurgical classique latéral (thoracotomie = abord entre les côtes) ou médian (sternotomie = ouverture du sternum). Elle a bénéficié de l'apport de la chirurgie laparoscopique (guidée au moyen d'un optique), et certaines interventions sont maintenant réalisées par un abord moins invasif, la thoracoscopie.

Chirurgie des épanchements pleuraux
Le pneumothorax (passage d'air entre poumon et paroi thoracique) est une urgence médicale fréquente : il ne nécessite le plus souvent qu’un drainage thoracique mais une symphyse chirurgicale de la plèvre est indiquée dans 10 à 20% des cas (pneumothorax récidivant, pneumothorax bilatéral, persistance d’un « bullage » du drain au delà de plusieurs jours, pneumothorax associé à une pathologie pulmonaire), le plus souvent par thoracoscopie.

Une pleurésie est caractérisée par la présence de liquide dans la plèvre, entre poumon et paroi thoracique. Dans les épanchements néoplasiques (d'origine tumorale), un geste de biopsie par thoracoscopie est associé à une symphyse pleurale par talcage. Cette intervention est souvent indiquée car les métastases pleurales sont fréquentes dans de nombreux cancers et le nombre de tumeurs pleurales primitives est en augmentation (exposition à l’amiante). Un examen anatomopathologique (examen du prélèvement au microscope) extemporané est souvent indiqué.

Chirurgie à visée diagnostique
Elle concerne le diagnostic positif des tumeurs et pathologies médiastinales et pulmonaires, mais aussi le bilan d’extension régionale des cancers bronchiques, de façon à orienter le protocole thérapeutique en fonction de la classification TNM de la tumeur. En effet, les examens morphologiques ne sont pas suffisants. Un examen anatomopathologique extemporané est souvent indiqué. Les prélèvements sont effectués par médiastinoscopie et par thoracoscopie.

Chirurgie d’exérèse des tumeurs
La décision chirugicale est prise lors des réunions de concertation pluridisciplaire (RCP) de façon à coordonner chirurgie, chimiothérapie et radiothérapie. L’extension locale de la tumeur n’est pas en soi une contre indication à une chirurgie d’exérèse à visée curative. En dehors des résections de paroi thoracique, l’extension des tumeurs à la veine cave supérieure, ou aux éléments vasculo-nerveux contigus à l’apex pulmonaire (Pancoast Tobias) peut être accessible à une chirurgie extensive avec remplacement prothétique des vaisseaux.

Techniques interventionnelles
L’angioplastie avec mise en place d’endoprothèse a modifié le traitement des syndromes caves supérieurs. D’autre part l’activité de biopsie transpariétale sous fibroscopie ou scanner peut exposer à des complications chirurgicales.