Avant la procédure, les patients reçoivent des informations verbales détaillées et signent des formulaires de consentement écrits. La zone de biopsie est évaluée par échographie ou tomodensitométrie (TDM). Le site de la procédure est ensuite désinfecté à l'aide d'un antiseptique et un champ stérile est préparé. Une anesthésie locale est administrée pour insensibiliser la zone concernée. Sous guidage échographique ou TDM en temps réel, une aiguille de biopsie à trocart, généralement de 1 à 4 mm de diamètre, est avancée dans le tissu cible. Une fois en position, le mécanisme de tir de l'aiguille est activé, et une petite lame interne s'étend rapidement pour exciser un échantillon de tissu. Cet échantillon de tissu est ensuite soigneusement placé dans un récipient contenant un fixateur pathologique spécial. Ce processus est répété plusieurs fois à partir de différentes parties de la lésion pour assurer un échantillonnage adéquat. La procédure se termine après qu'un pathologiste, présent dans la pièce, confirme l'adéquation des échantillons collectés. Il s'agit d'une procédure ambulatoire, et sa durée varie généralement de 15 à 30 minutes.