El patólogo diagnostica o categoriza el tumor al reconocer el patrón en el tejido tumoral. El tumor está compuesto de células anormales que se organizan en una estructura, generalmente tratando de imitar la estructura del tejido normal. Sin embargo, el crecimiento del tumor no está controlado por el cuerpo y esto da como resultado una desviación estructural que es reconocida por el patólogo.
Los problemas en el diagnóstico de tumor pueden surgir de un problema de muestreo. El tejido tumoral representativo puede no estar disponible en la biopsia. Este problema es común, pero el patólogo generalmente se da cuenta de este problema y recomienda una nueva biopsia.
En una minoría muy pequeña de casos, el patólogo podría tener problemas para diagnosticar el tumor a pesar de tener toda la muestra necesaria. Puede ser capaz de determinar si el tumor es benigno o maligno según el aspecto y el comportamiento de las células tumorales, pero no puede proporcionarle una entidad diagnóstica específica. En otro caso, puede encasillarlo, pero no puede decir si es benigno o maligno. El comportamiento de algunos tumores como los de la piel y la tiroides es difícil de predecir. Por lo general, se requiere un seguimiento minucioso después de la cirugía.