Con esso viene valutata la maturazione delle cellule del sangue, conteggiato il numero dei diversi tipi e valutata la presenza nel midollo di cellule estranee. L'analisi istologica del campione prelevato dall'individuo rende possibile la diagnosi di alcune patologie come le leucemie, il mieloma multiplo, l'anemia e pancitopenia. Il midollo osseo produce le cellule del sangue: globuli bianchi, rossi e piastrine. Molte informazioni su di esse si posso ottenere testando il sangue stesso (ottenibile con un prelievo endovenoso), ma a volte è necessario esaminare la fonte delle cellule sanguigne per ottenere informazioni sull'ematopoiesi: questo è il ruolo di biopsia e aspirato del midollo osseo.