對惡性黑色素瘤診斷的有效手段是活組織檢查，目前一般主張小病灶者全部切除并活檢，大病灶力爭全部切除，并作植皮術。如全部切除確有困難，可作部分切除。診斷一經證實，則在活檢過的區域盡快作廣泛切除。有經驗與有條件的實驗室可作冷凍切片，對快速診斷有幫助。診斷惡性黑色素瘤的條件通常有。
1、瘤細胞的間變可異型性，主要是核增大而深染，細胞形態大小不一;
2、交界活性 表皮真皮交界處瘤細胞不典型增生，細胞分散不成巢，或巢與巢融合，表皮突之間的基底層有不典型黑色素細胞連續增生;
3、不典型瘤細胞突破基底膜進入真皮;
4、除Spitz痣外,所有的痣細胞瘤在真皮內部都無核分裂相，如有，常為惡性黑色素瘤的征象;
5、瘤細胞散布表皮全層;
6、細胞不成熟，即從真皮層到深層瘤細胞無逐漸變小變長現象;
7、間質反應 在皮內痣的深層可見較多致密的網狀纖維包圍單個分散的痣細胞，而惡性病變的間質反應較輕;
8、黑色素形成增加;
9、真皮帶狀炎癥浸潤;
10、表面潰瘍形成。
在以上各項診斷條件中，1～5項更為重要，而后5項可作為參考條件。