U nitroočních nádorů je diagnostika standardně založena na klinickém vyšetření a vyšetření pomocí zobrazovacích metod bez nutnosti invazivního zákroku nebo odběru vzorků tkání. Diagnózu lze potvrdit biopsií, nicméně v případě nitroočního maligního nádoru je biopsie považována za kontroverzní.
S ohledem na rozvoj cytogenetické prognostiky uveálního melanomu a rozvoj oblasti léčby generalizovaného uveálního melanomu ale biopsie nitroočního melanomu nabývá na významu. Diagnostická biopsie nitroočních nádorů se indikuje v případech diagnostické nejistoty u nálezů s protich ůdnými výsledky neinvazivních testů a u malých melanocytárních lézí.
Tzv. prognostická biopsie nádoru se provádí za účelem získání vzorku tkáně pro cytogenetické vyšetření tumoru, na základě kterého je možné stanovit prognózu a specifické metastatické riziko pacienta. U nádorů předního segmentu je možné využít odběr předněkomorové tekutiny, biopsii duhovky tenkou jehlou, biopsii punchem, chirurgickou biopsii nebo biopsii za použití vitrektomu.
U nádorů zadního segmentu postupy zahrnují transsklerální nebo transretinální biopsii tenkou jehlou, vitrektomem asistovanou biopsii, biopsii punchem, endoresekci nebo transsklerální exoresekci. Mezi hlavní komplikace biopsie nitroočního melanomu patří odběr malého nebo nevalidního vzorku, intratumorální heterogenita, peroperační poranění nitroočních struktur a intraokulární nebo extraokulární diseminace nádoru.