Биопсија плеуре се врши када етиологија плеуралног излива остане неразријешена и након вишеструких торакоцентеза.
Побољшане лабораторијске технике, новије дијагностичке анализе за плеуралну текућину (нпр. ниво аденозин деаминазе, γ–интерферона, PCR на ТБЦ) и торакоскопија, учиниле су да је биопсија плеуре мање потребна.
Перкутану биопсију плеуре изводи само пулмолог или торакални кирург. Техника је у сустини иста као код торакоцентезе па се може обавити на болесничком кревету без посебне припреме болесника. За хистолошки и микробиолошки преглед потребно је узети барем 3 узорка с једног убодног места и то кад се игла за биопсију налази на 3, 6 и 9 сати.
Након биопсије плеуре треба урадити РТГ плућа јер су могуће компликације, исте као и код торакоцентезе али је инциденција пнеумоторакса и крварења већа.