胸腺类癌在病理学上应与其他疾病相鉴别。

1.上皮性胸腺瘤胸腺瘤的核染色质不像胸腺类癌那样均匀分布，常被内部纤维带分隔成小叶。胸腺类癌嗜铬粒蛋白免疫组化染色阳性，而胸腺瘤为阴性。

2.这种肿瘤的胸腺内甲状旁腺腺瘤患者临床上常出现高钙血症，这与内分泌病理损害的特点相反。但有些病例可能没有激素引起的症状，因此容易与胸腺肿瘤混淆。光镜下，二者有一些明显的区别:大多数甲状旁腺腺瘤不具有典型胸腺类癌的血管生长和菊花状簇状坏死的特征，PAS染色强阳性。电镜下，甲状旁腺腺瘤的神经分泌颗粒数量远少于胸腺类癌。在免疫组化方面，甲状旁腺腺瘤中甲状旁腺激素免疫组化染色阳性，而胸腺类癌中为阴性。

3.纵隔副神经节瘤在形态上与胸腺类癌相似，但不一定出现在胸腺，常发生在大血管。因为它们中的许多起源于主动脉、肺动脉或血管中的副神经节，所以副神经节的肿瘤细胞以紧密的簇生长，这不同于胸腺类癌的更大的导管样生长模式。此外，副神经节瘤有丝分裂少见，而胸腺类癌有丝分裂更常见。副神经瘤嗜银染色阳性，胸腺类癌阴性。甲硫氨酸脑啡肽和亮氨酸脑啡肽染色均呈阳性，但在副神经节瘤中更常见。

4.胸腺转移癌很难诊断，其中一些非常类似于胸腺类癌。相反，网状生长的胸腺类癌往往是继发性肿瘤，而不是胸腺的原发性病变。一般肺、肠类癌很少转移到纵隔，原发灶无明显病变。然而，在诊断胸腺类癌之前，我们必须进行纤维支气管镜检查和消化内视镜检查。无论是原发性还是转移性神经内分泌肿瘤，NSE、嗜铬粒素、神经肽激素都是阳性，所以免疫细胞化学染色在这里作用不大。

5.在少数情况下，胸腺类癌必须与恶性淋巴瘤和纵隔生殖细胞肿瘤相鉴别。免疫组化方法可用于辅助诊断。淋巴瘤显示白细胞抗原，生殖细胞瘤显示胎盘碱性磷酸酶，而胸腺类癌不含这两种物质。