Είναι εξέταση των κυττάρων του μυελού για ανίχνευση πιθανών ανωμαλιών ή παθήσεων. Διαφέρει από την αναρρόφηση του μυελού των οστών στο το ότι το δείγμα μυελού που αποσπούμε είναι σε συμπαγή μορφή, μιας και αφαιρούμε ολόκληρο το τμήμα οστού που τον εμπεριέχει. Η εξέταση κατά τα άλλα γίνεται με παρόμοια διαδικασία και από το ίδιο σημείο (λαγόνιο οστό), αλλά με διαφορετική βελόνα. Ο μυελός εξετάζεται στο μικροσκόπιο για να διαπιστωθεί αν υπάρχουν παθολογικά κύτταρα. Σε πολλά μέρη του κόσμου την οστεομυελική βιοψία την εξετάζουν και αιματολόγοι. Στην Ελλάδα αυτό γίνεται σχεδόν αποκλειστικά από παθολογοανατόμους με εξειδίκευση στα νοσήματα του αίματος. Η αναρρόφηση του μυελού των οστών και η βιοψία μπορεί να γίνει στο ιατρείο ή στο νοσοκομείο. Οι δύο εξετάσεις γίνονται σχεδόν πάντα μαζί. Και οι δύο γίνονται επίσης μετά από θεραπεία για εκτίμηση της αποτελεσματικότητας της θεραπείας, μιας και πολλά αιματολογικά νοσήματα προσβάλλουν τον μυελό των οστών.
