Xương: Các mẫu xương được lấy ra để xem ung thư, nhiễm trùng hoặc các tế bào bất thường có hiện diện không. Thường lớp ngoài của xương được lấy mẫu, không giống như sinh thiết tủy xương liên quan đến phần lõi trong cùng của xương. Sinh thiết xương nên được thực hiện sau khi tất cả các phương pháp chụp ảnh đã được thực hiện.
Tủy xương: Vì các tế bào máu hình thành từ tủy xương, sinh thiết tủy xương được sử dụng trong chẩn đoán các bất thường của các tế bào máu khi chẩn đoán không thể được thực hiện trên máu. Phương pháp được dùng đặc biệt trong việc phân tích u ác tính của tế bào máu, ví dụ như bệnh bạch cầu và ung thư hạch.
Phổi: Phổ biến là sinh thiết màng phổi.
Hệ tiêu hoá: Nội soi là phương pháp tiếp cận tốt nhất với các cơ quan tiêu hóa trên và dưới. Ví dụ như sinh thiết thực quản, dạ dày, tá tràng qua miệng; và sinh thiết trực tràng, đại tràng qua hậu môn. Hiện nay phần lớn ruột non vẫn còn rất khó khăn cho việc sinh thiết vì sự phức tạp về hình dạng của nó.
Gan: Được thực hiện để phát hiện ung thư hoặc các bệnh gây rối loại men gan. Đối với bệnh viêm gan thường sinh thiết không được sử dụng để chẩn đoán mà đơn thuần là để đánh giá sự phản ứng của cơ thế đối với các liệu pháp chữa trị, hoặc đánh giá mức độ xơ gan. Đối với bệnh Wilson, sinh thiết gan dùng để đánh giá định lượng nồng độ đồng trong gan.
Tuyến tiền liệt: Bao gồm sinh thiết theo hướng trực tràng, đáy chậu và ống tiểu.
Hệ thần kinh: Bao gồm sinh thiết não, màng não và dây thần kinh.
Hệ niệu sinh dục: Bao gồm sinh thiết thận, nội mạc tử cung và cổ tử cung.
Các cơ quan khác: Bao gồm sinh thiết vú, hạch bạch huyết, cơ bắp và da.
