정확한 진단을 위해서는 국소마취를 하고 피부병변의 일부를 잘라내어 현미경으로 조사하는 피부 조직생검을 해야 합니다. 조직 생검은 병변의 모양이나 위치, 환자의 상태에 따라 여러 가지 방법을 사용할 수 있습니다.
매우 두꺼운 병변도 펀치를 이용하면 쉽게 조직을 떼어낼 수 있습니다. 보통 3mm 펀치가 사용되는데 그로 인해 생긴 상처는 모양이 둥글며 상처의 끝 부분이 거칠지 않습니다. 때에 따라서 3mm 이상 되는 상처는 봉합을 해서 상처 치유를 돕기도 합니다. 대부분의 깊이가 얕은 염증성이나 수포성 병변, 악성흑색종을 제외한 대부분의 양성 혹은 악성 종양에 사용합니다.
면도 생검은 융기되어 있는 병변 또는 융기된 부분의 병변을 떼어낼 때 유용합니다. 특히 점의 제거에는 탁월한 미용적 효과도 가지고 있습니다. 하지만 염증성 병변에는 사용하지 않습니다. 지루각화증(검버섯), 사마귀, 융기되어 있는 점, 피부의 표면에 있는 양성 종양이나 악성 종양 등에 사용합니다.
비교적 작은 종양에 적용하는 방법으로 국소 마취 하에서 종양 전체를 제거합니다. 제거된 조직을 가지고 조직 표본을 만들어 진단합니다. 절제한 부분은 녹거나 녹지 않는 실로 봉합해 줍니다.
그 외에 종양의 침윤 (주위로 퍼지는 것) 깊이나 전이 등, 병의 확산 정도를 알아보기 위해서 흉부 X선 검사와 복부 초음파검사를 비롯해, 방사성동위원소를 사용한 검사, 전산화단층촬영(CT)이나 자기공명영상(MRI) 등의 정밀검사를 필요에 따라 실시합니다. 검사를 통해 암이 어느 정도 진행되었는지를 확인하고 그에 맞추어 치료법을 선택합니다.
편평상피세포암과 비슷한 임상양상을 보이는 질환은 굉장히 다양합니다. 사마귀, 지루각화증(검버섯), 광선각화증, 염증성육아종 같은 사마귀모양 또는 인설성 양성질환이나 기저세포암, 보웬병, 메르켈(Merkel)세포암, 사마귀양 흑색종 등 악성질환과도 감별하여야 합니다. 또한 바이러스질환, 외상 등에 의한 궤양성 병변과도 감별이 필요합니다.
피부암(악성흑색종을 제외한)의 병기는 미국합동암위원회(AJCC)에서 0기에서 4기까지 5단계로 분류했는데 편평상피세포암의 병기는 다음과 같습니다. (2002년)