本发明提供一种用于诊断或监测肺癌的代谢标志物及其筛选方法和应用，该代谢标志物体系选自水苏碱、组氨酸‑色氨酸、L‑苏氨酸、乙醇酸、异琥珀酸、可的松、烟酰胺、2‑吡咯烷酮、γ‑谷氨酰苯丙氨酸、丙酮酸、L‑苯丙氨酰‑L‑亮氨酸、富马酸、溶血磷脂酰乙醇胺、α‑羟基异戊酸、鸟苷、苯甲酸、甜菜碱、左旋甲状腺素、二甲基鸟苷、1‑十六烷酰基‑sn‑甘油‑3‑磷酸胆碱、肌苷、12‑羟基‑5Z,8Z,10E,14Z‑二十碳四烯酸、异辛酸、L‑焦谷氨酸、N‑L‑γ‑谷氨酰‑L‑亮氨酸、α‑酮戊二酸、尿苷、牛磺酸、L‑丝氨酸、苯乙酰谷氨酰胺中的至少一种。本发明提供的代谢标志物能精确诊断肺癌患者，灵敏度和特异性强。