Die Rolle diagnostischer Verfahren ist von unschätzbarem Wert in Situationen, in denen eine sichere Diagnose mit weniger invasiven (hauptsächlich radiologischen) Methoden nicht gestellt werden kann. Bei einem diagnostischen Verfahren wird Material aus makroskopisch krebsartigem Gewebe zur mikroskopischen Untersuchung entnommen. Dieses wird dann zur histopathologischen Auswertung an das Pathomorphologielabor geschickt, um die Diagnose eines bösartigen Primärtumors oder eines Rezidivs zu bestätigen oder auszuschließen. Der Chirurg kann während der Operation manchmal auch andere Systeme und Organe untersuchen (z.B. bei einer explorativen Bauchoperation) und das Stadium der Krankheit für die Durchführung der effektivsten Behandlung beurteilen.