对恶性黑色素瘤诊断的有效手段是活组织检查，目前一般主张小病灶者全部切除并活检，大病灶力争全部切除，并作植皮术。如全部切除确有困难，可作部分切除。诊断一经证实，则在活检过的区域尽快作广泛切除。有经验与有条件的实验室可作冷冻切片，对快速诊断有帮助。诊断恶性黑色素瘤的条件通常有。
1、瘤细胞的间变可异型性，主要是核增大而深染，细胞形态大小不一;
2、交界活性 表皮真皮交界处瘤细胞不典型增生，细胞分散不成巢，或巢与巢融合，表皮突之间的基底层有不典型黑色素细胞连续增生;
3、不典型瘤细胞突破基底膜进入真皮;
4、除Spitz痣外,所有的痣细胞瘤在真皮内部都无核分裂相，如有，常为恶性黑色素瘤的征象;
5、瘤细胞散布表皮全层;
6、细胞不成熟，即从真皮层到深层瘤细胞无逐渐变小变长现象;
7、间质反应 在皮内痣的深层可见较多致密的网状纤维包围单个分散的痣细胞，而恶性病变的间质反应较轻;
8、黑色素形成增加;
9、真皮带状炎症浸润;
10、表面溃疡形成。
在以上各项诊断条件中，1～5项更为重要，而后5项可作为参考条件。