Морфологические исследования в патологии могут проводиться на разных уровнях: организменном, системном, органном, тканевом, клеточном и молекулярном. Основная их задача — изучение структурных основ болезни.

Классическими подходами к морфологическому исследованию являются биопсия и вскрытие.

Трупы лиц, умерших от болезней, травм или неизвестных причин, подлежат вскрытию. Патологоанатом, производя вскрытие, изучает органы и ткани, сопоставляет полученные данные с описанием клинических проявлений болезни, устанавливает окончательный диагноз, причину смерти, помогает лечащему врачу понять происхождение выявленных им симптомов, а также допущенные ошибки в трактовке проявлений болезни .
 

Биопсия — прижизненное взятие ткани для микроскопического исследования с диагностической целью . Материал для биопсии можно забирать при диагностических пункциях и операциях, во время оперативного вмешательства; пригодны для исследования также участки отторгнутых или отделенных тканей. Биопсийная работа составляет в настоящее время основную (до 80 %) часть нагрузки патолого-анатомических отделений. Она направлена на установление или уточнение предполагаемого клинического диагноза и активно влияет на последующие характер и объем лечения до операции или активного консервативного лечения.

Еще одно направление — исследование патологии на клеточных культурах, где объектом исследования служат измененные клетки, в том числе полученные из органов и тканей человека.