a．切除検体の処理：外科医が胸腺腫瘍と周囲臓器との位置関係を明確にするために印を付けたのち，台板上で伸展し，速やかに十分量の固定液で固定する。腫瘍にCT断最大面で割を入れ，それに平行して厚さ3～5 mm間隔で割を加える。肉眼所見が異なる部位は必ず標本にし，浸潤部位は周囲組織との関係が分かるように標本にする。最低5切片を作成し，最大径5 cm以上の腫瘍では1 cmあたり1切片を標本とする。

b．病理組織分類：世界的に使用されているWHO分類を用いて組織分類を行う。鑑別診断には免疫染色も有用である。

c．病理診断報告：最終的な病理報告書には，術式，肉眼所見，腫瘍の大きさ，組織分類，浸潤の程度，切除断端，病期分類，術前治療が行われた場合の治療効果の程度を記載する。

d．生検による病理診断：術前診断が必要な場合や完全切除が不可能な場合，生検で病理診断を行うことができる。ただし，検体採取や病理学的評価にはある程度の熟練を要することから慎重に取り扱う。

e．術中迅速診断：縦隔腫瘍の術中迅速診断は非常に難しく，その有用性は限られている。