Per accertare la natura del tessuto anomalo, evidenziato dagli esami radiologici, si esegue un prelievo di una piccola quantità del tessuto timico (biopsia) attraverso una procedura chirurgica chiamata toracoscopia che consente al medico di ispezionare la cavità toracica e prelevare il campione di tessuto da inviare in laboratorio per l'analisi al microscopio e la diagnosi istologica.