1、脱落细胞学检查：
常用的有阴道分泌物涂片检查子宫颈癌，痰涂片检查肺癌，胸、腹水离心后作涂片检查胸腔或腹腔的原发或转移癌和尿液离心后涂片检查泌尿道肿瘤等。用胃加压冲洗法采取胃内容物检查胃癌，也使阳性诊断率有了显著的提高。
2、活体组织检查：
即从患者身体的病变部位取出小块组织（根据不同情况可采用钳取、切除或穿刺吸取等方法）或手术切除标本制成病理切片，观察细胞和组织的形态结构变化，以确定病变性质，作出病理诊断，称为活体组织检查（biopsy），简称活体。这是诊断肿瘤常用的而且较为准确的方法。近年来由于各种内窥镜（如纤维胃镜、纤维结肠镜、纤维支气管镜等）和影像诊断技术的不断改进，不但可以直接观察某些内肿瘤的外观形态，还可在其指引下准确地取材，进一步提高了早期诊断的阳性率。
3、免疫组织化学检查：
免疫组化是最近10多年来迅速发展起来的一门新兴技术。它已被广泛运用肿瘤研究和诊断，其原理是利用抗原与抗体的特异性结合反应来检测组织中的未知抗原或者抗体，主要是肿瘤相关抗原（肿瘤分化抗原和肿瘤胚胎抗原），借以判断肿瘤的来源和分化程度，协助肿瘤的病理诊断和鉴别诊断。目前能用于肿瘤辅助诊断和鉴别诊断的抗体已不胜枚举。由于经验的积累，过去认为在诊断某些肿瘤上具有特异性的抗体也不是那样特异了。因此在判断结果时必须紧密地结合形态学和临床改变。
4、电子显微镜检查：
电子显微镜检查迄今尚未发现可据以诊断肿瘤和恶性肿瘤的特异性的超微结构改变。因此要鉴别是否为肿瘤和肿瘤的良恶性仍主要靠光镜观察。但电镜在确定肿瘤细胞的分化程度，鉴别肿瘤的类型和组织发生上可起重要作用。例如鉴别分化差的癌及肉瘤；区分各种恶性小圆细胞肿瘤，如神经母细胞瘤、Ewing肉瘤、胚胎性横纹肌肉瘤、恶性淋巴瘤及未分化小细胞癌。
5、流式细胞术：
流式细胞术（flow cytometry）是近年来发展起来的一种快速定量分析细胞的新技术，目前已广泛用于肿瘤研究，特别是应用于瘤细胞DNA含量的检测。
6、图像分析技术：
病理形态学的观察基本上是定性的，缺乏精确而更为客观的定量标准。图像分析技术（image analysis）的出现弥补了这个缺点。随着电子计算机技术的发展，形态定量技术已从二维空间向三维空间发展。在肿瘤病理方面图像分析主要应用于核形态参数的测定（区别癌前病变和癌；区别肿瘤的良恶性；肿瘤的组织病理分级及判断预后等），DNA倍体的测定，显色反应（如免疫组织化学）的定量等方面。
7、分子生物学技术：
十余年来分子生物学肿瘤研究领域引起了一场革命。重组DNA技术、核酸分子杂交技术、聚合酶链反应（polymerase chain reaction，PCR）和DNA测序等新技术在肿瘤的基因分析和基因诊断上已经开始应用。例如对恶性淋巴瘤，利用Southern印迹杂交技术和PCR方法，可以对样本淋巴组织中是否存在单克隆性的增生做出判断，从而协助形态学诊断。这些技术还被用于肿瘤的病因和发病学研究。