Sachverhalt: A. Die Staatsanwaltschaft wirft X._ mit Anklageschrift vom 20. März 2009 vor, er habe seine Patientin Y._ während einer osteopathischen Behandlung unsittlich berührt. Er habe ihr zweimal ohne Vorwarnung den Slip heruntergezogen und die Gesässbacken gestreichelt. Weiter habe er ihr zwecks eines Therapiegriffs von hinten an den Magen gefasst, wobei sie seine Erektion am Rücken habe spüren können. Als sie auf dem Bauch gelegen sei, habe er ihr die Unterschenkel in Richtung des Gesässes gedehnt. Derweil habe er ihre Schamlippen berührt und mit den Fingern gespreizt. X._ bestreitet einen sexuellen Missbrauch. B. Das Kantonsgericht Basel-Land verurteilte X._ 14. Februar 2011 im Appellationsverfahren wegen Schändung zu einer bedingten Geldstrafe von 100 Tagessätzen zu Fr. 210.--. Dem Verfahren betreffend sexuelle Belästigung gab es wegen Verjährung keine weitere Folge. C. Gegen dieses Urteil wendet sich X._ mit Beschwerde in Strafsachen. Er beantragt einen vollumfänglichen Freispruch. Eventualiter sei die Sache zur Neubeurteilung an die Vorinstanz zurückzuweisen, und der Verteidigung sei Gelegenheit zu geben, Y._ zu befragen. Es sei ihm eine Parteientschädigung zulasten der Vorinstanz zuzusprechen, unter Kosten- und Entschädigungsfolgen. D. Das Kantonsgericht Basel-Landschaft beantragt die Abweisung der Beschwerde unter Verweis auf das angefochtene Urteil. Y._ stellt den Antrag, die Beschwerde sei vollumfänglich abzuweisen, unter Kostenfolge zulasten des Beschwerdeführers. Es sei ihr eine Parteientschädigung zuzusprechen. Die Staatsanwaltschaft Basel-Landschaft verzichtete auf eine Stellungnahme. X._ nahm am 30. September 2011 zu den bisherigen Eingaben Stellung.