De diagnostiek, het herkennen van chirurgische aandoeningen, is in de laatste halve eeuw belangrijk verbeterd, niet alleen doordat men op alle gebieden der geneeskunde een beter inzicht in het wezen en de verschijnselen der ziekten heeft verworven, maar ook doordat bijzondere hulpmiddelen zijn ontdekt en in gebruik genomen, die de heelkunde in staat stellen de aard en de uitgebreidheid van chirurgische ziekten vast te stellen, waardoor het mogelijk wordt om een nauwkeurig operatieplan op te bouwen. Veel heeft de heelkunde daarbij te danken aan haar nauwe samenwerking met de pathologische anatomie.
Om de aard van ziekelijke veranderingen der weefsels, die door bepaalde infectieziekten, zoals tuberculose, of door gezwellen veroorzaakt worden, vast te stellen, onderzoekt tegenwoordig de patholoog-anatoom (bij bepaalde techniek zelfs binnen enkele minuten) het microscopische praeparaat van een klein stukje van het zieke weefsel, dat de chirurg voor dit doel met het electrische instrumentarium heeft weggenomen. Men noemt dit een proef uit snijding en in het bijzonder bij gezwellen is dit onderzoek van groot belang, omdat de chirurg nu vóór de operatie al weet, of het gezwel goed- of kwaadaardig is, wat met het oog op de uitbreiding der operatie voor hem noodzakelijk is om te weten.Ook de moderne laboratoriumonderzoekingen zijn voor de heelkunde van groot nut. Zo moet men b.v. voor operaties aan de urinewegen een indruk hebben van de werking der nieren, waarvoor een chemisch onderzoek van bloed en urine noodzakelijk is.
De twee voornaamste hulpmiddelen van de heelkundige zijn de röntgenologie en de endoscopie. De doorlichting (röntgenoscopie) is een gemakkelijke en weinig tijdrovende manier om zich snel op de hoogte te stellen en bij het zetten van beenbreuken wordt er ruim gebruik van gemaakt. Maar in het algemeen heeft men toch meer aan de X-foto, die een blijvend beeld geeft en ons in staat stelt ook de details van het beeld nader te bestuderen. Dikwijls maakt men opnamen in verschillende richtingen voor de plaatsbepaling van een in het lichaam binnengedrongen vreemd voorwerp, b.v. een granaatscherf. Voor de beoordeling van een beenbreuk is een onderzoek in twee richtingen loodrecht op elkaar beslist nodig, omdat een X-foto in één richting ons wel eens misleiden kan. Door op gezette tijden opnamen te maken, kan men het gehele genezingsproces van een beenbreuk volgen.
Men kan tegenwoordig opnamen op verschillende diepte maken en zodoende b.v. precies de plaats van een gezwel of van een absces in de long vaststellen (tomografie). Een belangrijk onderdeel van de röntgenografie is het fotograferen van holle organen, door deze met een schaduwgevende stof (contraststof) op te vullen en daarna te fotograferen . Men gebruikt voor het onderzoek van het maagdarmkanaal borium of bismuth (de contraststof wordt als pap gegeten of als lavement in de endeldarm gebracht), voor de longen en het ruggemerg lipiodol, voor de nieren abrodil of broomnatrium, voor de galblaas tetragnost, voor de bloedvaten thorotrast. Voor de hersenen wordt geen contraststof gebruikt, maar lucht (ventrieulografie — afbeelding der hersenkamers).
Naast het röntgenonderzoek is een belangrijk hulpmiddel voor het vaststellen van ziekten de endoscopie, het onderzoek van holle organen met een toestel, dat het orgaan van binnen belichten tegelijkertijd de onderzoeker in staat stelt het aldus verkregen beeld te bekijken. De chirurg beheerst i.h.b. deze methode voor het onderzoek van de blaas (cystoscopie), de pisbuis (urethroscopie), de endeldarm (rectoscopie) en de buikholte (laparoscopie). Het onderzoek van de bovenste luchtwegen (laryngoscopie) en van de luchtpijp en haar vertakkingen (tracheobronchoscopie) en het onderzoek van de slokdarm (oesofagoscopie), waarvoor een bijzondere techniek nodig is, geschiedt door de keel-neus-oor
