Биопсия т. е. взятие небольшого объема ткани опухоли является неотъемлемой частью лечения рака. Пробный кусочек берут для того, чтобы отослать его в лабораторию для микроскопического исследования, с помощью которого определят происхождение раковой клетки и степень злокачественности. Информация, полученная в ходе анализа, подтверждает добро- или злокачественность опухоли. Информация, полученная из кусочка ткани важна с точки зрения назначения лечения, поскольку онкоспецифичное (т.е. противораковое) лечение не разрешено без подтверждения злокачественности болезни.

В случае хирургического лечения рака опухоль удаляется из организма целиком в ходе операции. Чтобы удостовериться, что вся опухоль удалена, опухоль необходимо оперировать вместе с окружающими её здоровыми тканями. Зачастую удаляют также и окружающие опухоль лимфатические узлы. По завершению операции все удаленные кусочки ткани посылают на анализ патологу, который в ходе своих исследований отвечает, удалена ли опухоль в полном размере, и в каких лимфоузлах находились раковые  клетки. В таком случае возможно определить окончательную стадию болезни и на основе этого необходимость дальнейшего лечения.

В случае хирургического вмешательства говорят о локальном т. е. местном лечении, из-за чего его невозможно использовать при лечении метастаз, которые распространяются с кровью. Возможности современного хирургического лечения с годами все-таки улучшились, и в последние годы стало возможным хирургически удалять и метастазы. Это делают только в тех случаях, когда в ходе исследований устанавливается, что имеет место только единичный метастаз. Разумеется он должен быть в хирургически доступном месте. Такие решения принимаются на консилиуме, где участвуют врачи различных специальностей.