臨床上用于化療療效評估的主要指標是影像學檢查，尤其是胸部CT檢查觀察到的“可測量病灶”大小的變化情況。胸部CT檢查仍是目前用于療效評價時測量病灶的最佳方法。

在化療療程開始前，醫生會在患者的胸部CT上甄別出所有“可測量病灶”，并測定這些病灶大小的基線數據;在化療療程進行的過程中，醫生會在每兩個療程結束后2～3周時間內，或在隨后的一個療程開始之前，讓患者接受一次胸部CT復查，再次測定上述“可測量病灶”的大小數據，并進行對比。根據對比的結果，療效可被評定為完全緩解(CR)、部分緩解(PR)、無變化(NC)或病情穩定(SD)、病情進展(PD)等幾個級別。

需要指出的是，可測量病灶并非僅限于肺內的病灶，轉移部位的病灶如肝臟內的轉移灶、腎上腺內的轉移灶等，均可作為“可測量病灶”進行治療前后的對比。

另外，患者血清腫瘤標志物水平的變化情況，特別是在治療之前已出現升高的，或是在療程中及觀察過程中新出現升高的血清腫瘤標志物水平的變化情況，也是評定肺癌化療療效的重要指標。醫生會根據“可測量病灶”的變化、血清腫瘤標志物等指標來綜合評估肺癌化療的療效。