Dette regnes som den mest nøyaktige måten for å verifisere hvorvidt en pasient har fibrose. Slike prosedyrer gjennomføres helst i spesialsentre, av spesialister. Organisasjonene American Heart Association og European Society of Cardiology har utviklet en rekke rettningslinjer for kliniske scenarioer der de anbefaler (I), ser positive og negative sider (II) eller ikke anbefaler (III) hjertebiopsi i ulike kliniske scenarioer. I etterkant av en slik operasjon har pasienten økt risiko for perforasjon, arytmi, pneumotoraks, samt skader på sirkulasjons- og nervesystemet. Imidlertid regnes den totale risikoen som lav; i én studie med 4000 pasienter opplevde under 1 % komplikasjoner, og disse kunne også knyttes til pasientenes kliniske tilstand.