Podczas biopsji cienkoigłowej lekarz wprowadza cienką igłę do obszaru podejrzanego o obecność patologii, na przykład guza lub zmiany w narządzie. Następnie, za pomocą specjalnego urządzenia do pobierania tkanki, pobiera się małą próbkę tkanki lub płynu. Próbkę tę można następnie zbadać pod mikroskopem, aby zidentyfikować ewentualne zmiany nowotworowe, zapalne lub inne patologie.