缺乏准确快速的诊断方法(可能应用于医疗机构)，妨碍了控制全球TB流行所作出的努力。在流行国家，控制 TB的方案仍依靠痰涂片显微镜检查，后者仅能检测出约50%的培养阳性肺结核病人。在儿科和HIV阳性人群中涂片阴性TB的诊断及肺外TB的诊断仍是重大挑战。全球多药耐药(MDR)TB和广泛耐药(XDR)TB的增多增加了发展中国家TB控制规划的负担，而发展中国家实验室缺乏做药敏试验的能力。近年来，新TB诊断技术迅速发展。现在的任务依然是让资源不足的结核病流行国家(也是最需要的国家)获得这些方法。

研究证明发光二极管(LED)显微镜比Ziehl-Neelsen(ZN)显微镜敏感，在操作上和花费上亦比常规荧光显微镜和ZN显微镜有优势。

Xpert® MTB/RIF试验，一种可同时检测利福平耐药性的自动实时聚合酶链反应(PCR)检测，稍加培训就可操作。最近研究显示，它用于HIV 病人和涂片阴性标本的诊断准确率较高。研究证明GenoType® MDTBR，一种基于反向杂交技术的分子探针检测，用于快速检测涂片阳性痰标本的 MDR-TB准确性高。

基于液体培养基的培养方法和药敏试验较固体培养基(培养)方法更快、更敏感，但需要昂贵的先进实验室基础设施。显微镜观察药物敏感性(MODS)试验和薄层琼脂(TLA)试验是一种廉价且快速的检测方法，研究证明，其检测利福平和异烟肼耐药性的准确率高，有人提议，将其作为基因型或自动液体培养药物敏感性试验开发前资源不足地区的临时解决办案。

研究证明，干扰素γ释放试验(IGRAs)检查潜伏性TB感染，其特异性和敏感性较使用了一百年的结核菌素皮肤试验(TST)高。但IGRAs不能区别潜伏性TB和活动性TB，在地方性流行区域诊断活动性TB的作用有限。正在研究在疾病腔隙(compartments)的非血液标本(例如支气管肺泡灌洗液)中应用这些试验检测活动性TB。

尿是一种易于获得的临床标本，尿分枝杆菌脂阿拉伯甘露聚糖(lipoarabinomannan)(LAM)和经肾分枝杆菌DNA可能是有严重免疫抑制的HIV感染病人的有希望的诊断方法。预期广泛应用更精确快速的诊断的方法可增加TB病人的检出率。这反过来又必然导致及时适当的TB病例治疗，直至治愈。