Kemik iliği biyopsisi (KİB), kemik iliği ve kan hastalıklarının ayırıcı tanısında önemli bir diagnostik yöntemdir. KİB'nin başlıca uygulama alanları şunlardır:

* Demir, B12 veya folik asit eksikliği gibi bilinen nedenlere bağlı olmayan, dirençli anemilerin altında yatan etiyolojiyi araştırmak.
* Anemiye eşlik eden lökopeni (beyaz kan hücresi düşüklüğü) veya lökositoz (beyaz kan hücresi yüksekliği) durumlarında.
* Anemi ile birlikte trombositopeni (trombosit düşüklüğü) veya trombositoz (trombosit yüksekliği) görüldüğünde, altta yatan nedeni saptamak amacıyla.
* Sadece kemik iliği kanserleri değil, kemik iliğini etkileyen glikojen depo hastalıkları gibi metabolik hastalıkların tanısında da faydalanılır.
* Lenfoma evrelemesi.
* Organ kanserlerinin kemik iliğine metastaz yapıp yapmadığını belirlemek.
* Aplastik anemi ve miyelodisplastik sendrom gibi kemik iliği yetmezliği sendromlarının tanısı.