VATS是在雙腔氣管導管或單腔管與支氣管阻滯劑放置后進行的。通常將患者置于側臥位，暴露受影響的區域。但是，該過程也可以在仰臥位進行。

使用無菌技術，放置1-3個切口，每個切口0.5-1cm。通過用手術刀切開皮膚來創建初始端口部位，然后使用止血鉗直接展開筋膜和肌肉層直到進入胸膜腔。第一個切口位置應與解剖或檢查部位的最大距離，以便更好地進行可視化。在肋骨上進行外科手術以防止對神經血管束的任何損傷。其中一個切口通常位于適合于在手術結束時放置胸管的部位。根據要進行活組織檢查的感興趣區域，將第二切口放置在更靠前或后位的頭部。

通過第一個切口放置一個端口并插入攝像機。第二個切口是通過從內部直接可視化攝像機創建的。然后檢查胸膜腔并在完成徹底檢查后在多個部位對活檢區域進行活檢。可以用活組織檢查鉗或其他內窺鏡器械收集活組織檢查樣品。在完成活組織檢查后，相機在端口位置之間旋轉以檢查止血。然后放置胸管。然后將肺再充氣，并用可吸收的縫合線封閉剩余的端口部位。