Melanom kan bare diagnostiseres på en pålitelig måte ved hjelp av en biopsi (ta en prøve), enten av huden eller i hjernen / ryggraden, avhengig av hvor det mistenkte melanom har startet. Denne biopsien vil vanligvis bli testet ved å se under mikroskopet av eksperter, og ideelt sett bør det også være genetisk testing for noe som kalles kopiantalendringer (endringer i antall kromosomer i prøven). Hvis melanom er diagnostisert, kan samme prøve testes for NRAS- og BRAF-genendringer, noe som kan hjelpe direkte behandling.