تنها راهی که پزشکان می توانند مطمئن شوند که آیا مزوتلیوما دارید یا نه، نمونه برداری از تومور برای آزمایش است. برای انجام این کار، پزشک ممکن است یک یا دو برش کوچک را ایجاد کند، سپس از یک دوربین کوچک و ابزارهای ویژه برای برداشتن نمونه استفاده کند. یا ممکن است مقداری از بافت یا مایع را با یک سوزن بردارد. در بعضی موارد، پزشک ممکن است از جراحی باز استفاده کند، که در آن قسمتی از بدن بیشتر باز می شود تا نمونه برداری انجام شود.