肿瘤的生化、免疫和影象诊断虽有了很大的发展，但要确定肿瘤的性质，目前仍然主要依赖病理学诊断。肿瘤病理学是外科病理学的一个重要分支，通常分为组织病理学和细胞病理学两大部分。
病理学诊断不仅可判断肿瘤的良、恶性及其预后，而且还能根据世界卫生组织制订的《肿瘤国际组织学分类》中标准化指标进行分类，以寻求肿瘤诊断和命名的统一，有利于国际交流。主要有组织病理学诊断和细胞病理学诊断。
用途
主要用于淋巴结转移性癌、宫颈癌、食道癌、肝癌、肺癌、鼻咽癌、胃癌等的诊断。
病理检验的一般程序
（1）标本的验收
（2）肉眼观察
（3）选取组织块
（4）显微镜检查
（5）病理诊断报告
常见的病理检查方法
（1）常规石蜡切片：是病理学中最常用的制片方法，取材可以广泛而全面，制片质量比较稳定，阅片相当习惯。
（2）快速石蜡切片：是将上述过程简化，可适用于各种标本的快速诊断，尤其是软组织肿瘤或宫颈锥形切除标本，但是有时制片质量不易掌握。
（3）冰冻切片：对手术治疗有极大的帮助和指导意义。主要有以下方法：
1.氯乙烷法，设备简单，适合于基层医院和术中会诊，但容易受到周围环境气温的影响；
2.二氧化碳（CO2）法，此法已逐渐淘汰，目前已很少应用；
3.半导体法，具有取材较大、制片较快和比CO2法容易掌握，但易受到周围环境气温的影响，已逐渐被恒冷切片机代替；
4.恒冷切片机（cryostate）法，是目前最先进的冷冻切片机，但价格昂贵。
（4）印片和括片：此法一般属应急措施，可与其他方法联合使用。
新技术在肿瘤病理诊断上的应用
1.电子显微镜：电子显微镜对疑难肿瘤的诊断、鉴别和探讨肿瘤组织发生等有一定的帮助。
2.免疫组织化学：主要应用于肿瘤的鉴别诊断、功能分类、病因和发病机理研究、组织起源和指导临床治疗等。 3.自动图象分析：主要用于形态定量研究和细胞核DNA含量测定。
4.流式细胞分析（FCM）：常用于细胞核DNA含量的测定。
5.原位核酸分子杂交：目前在国内已用于检测肝炎、肝硬化和肝癌组织中的乙型肝炎病毒。
局限性
无论是外科病理学还是肿瘤病理学诊断，都是根据临床表现、手术所见、肉眼变化和光镜下特征综合作出的。有时尚须结合免疫组织化学、流式细胞分析、自动图象分析、超微结构，甚至随访结果才能确诊，所以是一门依赖经验积累的诊断学科，随着不断的实践和总结经验才能逐步提高。
其次，活检标本、巨体取材和切片检查均属抽样检查，最终在光镜下见到的仅是病变的极小部分，有时不能代表整个病变，病理医师在诊断时和临床医师在阅读病理报告时均应加以注意。对手术切除标本，经组织病理学检查可发现5％以上是原来未知的疾病，因而应将每例标本均送病理检查。如阑尾炎切除标本中偶可见到类癌，切除的皮肤“黑痣”中可发现恶性黑素瘤或基底细胞癌等。
病理诊断必须密切结合临床所见和其他特殊检查，如妊娠期的宫颈微囊型腺体增生酷似腺癌，鳞形上皮基底细胞增生活跃可与原位癌相似。同时因为肿瘤的病理形态是多种多样，同一肿瘤可具有不同的形态变化，据此以区分亚型，而不同的病变亦可能在光镜下所见略同。
分化良好的恶性肿瘤有时在光镜下与富于细胞的良性肿瘤甚至生长活跃的瘤样病变几乎难以区别，临床医师必须清楚：组织病理学诊断也有一定的局限性，有时可产生诊断不足或诊断过头，偶尔也可能发生判断失误，若病理学诊断与临床不符，应及时与病理诊断医师联系，以便复查。对于病情复杂的病例，可举办由临床、影象诊断和病理医师共同参加的临床病理讨论会，共同商讨后妥善处理。
影响病理诊断的因素
正确和及时的病理诊断需要临床和病理工作者良好的合作。影响肿瘤病理诊断正确性的因素很多，如前所述，诊断质量明显地取决于取材部位、肿瘤组织是否存活以及临床医师的取材技术；病理方面主要问题是制片质量欠佳或偶然发生的污染，细胞和组织形态学的局限性和相对性。病理诊断目前是肿瘤的最后诊断，主要依靠光镜下观察切片或涂片的组织结构、细胞形态和染色特点，结合临床和其他检查结果。
病理形态千变万化，同一肿瘤可出现不同的形态，此已成为区分亚型的依据；不问肿瘤也可有相似的形态变化，导致鉴别诊断困难，有时甚至难以区分瘤样病变或恶性肿瘤，须借助于电镜、免疫组织化学技术、自动图象分析和流式细胞分析等新技术。
