پاتولوژی مولکولی از تکنیکهای پیشرفته برای مطالعه تغییرات ژنتیکی، مولکولی و بیوشیمیایی در بیماریها، بهویژه سرطانها، استفاده میکند. با تحلیل DNA، RNA و پروتئینها، پاتولوژیستهای مولکولی میتوانند جهشها و نشانگرهای خاصی را که بر پیشآگهی و درمان بیماریها تأثیر میگذارند، شناسایی کنند. این حوزه برای پزشکی دقیق ضروری است، جایی که درمانها براساس پروفایل ژنتیکی تومور یا بیماری تنظیم میشوند و نتایج بیماران در شرایطی مانند سرطان ریه یا سرطان کولورکتال بهبود مییابد.