病理学（びょうりがく）とは、病気の原因、発生機序の解明や病気の診断を確定するのを目的とする、医学の一分野である。
細胞、組織、臓器の標本を、肉眼や顕微鏡などを用いて検査し、それらが病気に侵されたときにどういった変化を示すかについて研究する学問である。殊に、後述する病理診断との関係もあり、顕微鏡レベルの変化についての研究＝組織病理学の占める割合が大きい。近年では、腫瘍細胞の遺伝子配列、蛋白質発現などの変化を捕捉するために、PCR、RT-PCR、免疫組織化学、レクチン染色、ハイブリダイゼーション、ウエスタンブロットなどの手法を用いて解析を行い、治療に結びつける研究が行われるようになってきている。
尚、歯科分野においては、口腔病理学という専門分野があり、歯学部に研究室が置かれている。
病理学 という言葉は古代ギリシャ語の「pathos（感じ、痛み、苦しみ）」と「logos（論文）」という言葉に由来する。
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病理診断科は病院においては基礎（研究）と臨床（治療）を結びつけている部門である。採取した細胞・組織の検査を行う細胞診・生検組織診、手術中に良性、悪性などの診断が必要な場合に検査を行う術中病理診断、手術で摘出された標本を用いる手術標本病理診断、亡くなった患者の死因や病因を調べるための病理解剖などを行っている。標本をHE（ヘマトキシリン・エオジン）染色や特殊染色、免疫染色などで染色したのちに光学顕微鏡で調べる手法が主である。病理検査とも呼ばれるが、病変の診断であり、また医師が実施する医行為であることを強調する意味で病理診断という呼称が使われる。