A citologia do escarro, embora não seja o único exame de diagnóstico, é uma análise inicial de valor na investigação de processos patológicos pulmonares.
A presença de numerosos neutrófilos no escarro indica processo infeccioso bacteriano. Os linfócitos são células que predominam nos casos iniciais de tuberculose, já os monócitos se elevam em casos de infecções crônicas. A tuberculose pleural caracteristicamente cursa com poucas células mesoteliais.  Eosinófilos são encontrados em números elevados no escarro de pacientes com asma bronquíca, mas a sua presença não é patognomônica de asma. O predomínio de eosinófilos ocorre entre outras causas, nas neoplasias, no derrame induzido por drogas, nas parasitoses, na exposição ao asbesto, quando há sangue ou ar no espaço pleural e na pneumonia eosinofílica.  O escarro de indivíduos saudáveis é caracterizado por uma predominância de macrófagos e neutrófilos, mas com escassez de eosinófilos e linfócitos.