Hiện nay, sinh thiết não có thể được tiến hành qua sinh thiết mở hoặc sinh thiết định vị. Sinh thiết mở có thể được tiến hành dễ dàng cho những tổn thương nông ở bề mặt vỏ não. Tuy nhiên đối với các tổn thương nhỏ, đặc biệt nằm sâu trong nhu mô não, sinh thiết mở khó có thể lấy được những mô bệnh phẩm một các chính xác

Các mẫu mô hoặc tế bào có thể được lấy ra từ bất kỳ bộ phận nào của cơ thể. Việc lấy mẫu mô như thế nào phụ thuộc vào vị trí của khối u và loại ung thư nghi ngờ là gì. Ví dụ, các phương pháp được sử dụng để sinh thiết da thì rất khác so với các phương pháp được sử dụng để sinh thiết não. Một số loại sinh thiết lấy ra toàn bộ một cơ quan của cơ thể. Những sinh thiết này chỉ được thực hiện bởi các bác sĩ phẫu thuật. Một số loại sinh thiết khác lấy ra các mẫu khối u thông qua một cây kim nhỏ hoặc thông qua nội soi. Những sinh thiết này thường được thực hiện bởi các bác sĩ phẫu thuật, nhưng cũng có thể được thực hiện bởi các bác sĩ khác.