Sebbene le tecniche di "imaging" biomedico possano dimostrare la presenza di fluido nello spazio pleurico, potrebbe non essere ben chiara la sua natura. Per stabilirla con certezza è possibile prelevarne un campione inserendo un ago nella cavità pleurica, una procedura nota come toracocentesi. Ottenuto il campione, la valutazione più importante riguarda la percentuale di globuli rossi contenuti nel volume (l'ematocrito), che può essere stimata dividendo il numero dei globuli rossi riscontrati nel liquido pleurico prelevato per 100.000. Un emotorace è presente quando si riscontra nel campione un valore di ematocrito pari o superiore al 50% di quello del sangue del paziente, sebbene l'ematocrito rilevabile in un emotorace cronico possa essere compreso tra il 25% e il 50% se il liquido addizionale è stato secreto dalla pleura. La toracentesi è il test più comunemente usato per diagnosticare un emotorace negli animali.