Histopatologisk undersøkelse er mikroskopisk undersøkelse av vevsmateriale som er tatt fra en pasient for å vurdere arten av en sykdomsprosess. Materiale til histopatologisk undersøkelse tas vanligvis under operasjonen av pasienten (dette kalles da intraoperativ innsamling) eller ved biopsi.

Histopatologisk undersøkelse gjør det mulig å diagnostisere neoplasi og skille mellom godartede og ondartede svulster. I tillegg gjør den det mulig å diagnostisere ulike typer inflammatoriske og degenerative sykdommer. Diagnosen er avgjørende for å vurdere overvåking av behandlingsforløpet.