Nélkülözhetetlen a pontos diagnózis felállításához a különböző mintavételi eljárások segítségével kinyert sejtek és szövetek morfológiai (alaktani) vizsgálata. Bár a patológiáról sokaknak a boncolás jut eszébe, a patológusok nem csak kórbonctannal foglalkoznak. Munkájukhoz tartozik az élő emberből a különböző biopsziás módszerekkel vagy műtét során eltávolított minták elemzése is.

A jelenlegi szabályozás értelmében minden eltávolított szövet vagy szerv kórszövettani vizsgálata kötelező - az eljárás alól kivételt képeznek a fogak és az élettani terhesség esetén a placenta. Mindazonáltal, kórszövettanra általában akkor kerül sor, amikor egy betegség oka ismeretlen, vagy gyanú merül fel esetleges komoly mögöttes kóroki tényezők miatt, továbbá daganatos műtét során az eltávolítandó terület nagyságát is ezzel a módszerrel határozzák meg. A károsodott szövet elemzésének célja az egyes elváltozások kóroki tisztázása és ez alapján kezelési lehetőségek meghatározása.

Leginkább daganatos megbetegedések kórismézésében játszik főszerepet, de sok egyéb más betegség kivizsgálásában is fontos szerepe van - ilyen lehet például a cöliákia is.

A patológus szakorvos rengeteg szempont figyelembevételével állítja fel a végleges kórismét, a kezelőorvos ugyanis ennek birtokában dönt a terápiákról. A részletes patológiai elemzéshez szükséges biopszia típusa függ többek között az elváltozás helyétől, annak hozzáférhetőségéről és méretétől, illetve a vizsgálat céljától is. A citológia és a kórszövettan közötti fő különbség, hogy míg a citológia kenet formájában levett sejteket vizsgál, addig a szövettan a műtéti úton, a vastagtű használatával, illetve az endoszkópos vizsgálat során eltávolított szövetekből, szervekből készült metszetek különböző nagyítású mikroszkópos vizsgálatát végzi.

A patológiai elemzés céljából levett minták mikroszkópos vizsgálata az úgynevezett előkészítéssel kezdődik, mely során a mintát alkalmassá teszik a különböző eljárásokkal történő vizsgálatra. Ennek eredményeként a patológus megállapítja a szövetek kóros elváltozásainak pontos részleteit és diagnózist ad az esetleges megbetegedésről. A szövettani vizsgálat legalább 3 napot vesz igénybe, de bizonyos műtétek közben is felmerülhet az igény a szövettani vizsgálatára a szükséges eltávolítandó terület meghatározása céljából.