Giải phẫu bệnh và ung thư là 2 chuyên ngành luôn gắn bó chặt chẽ, không thể tách rời. Có thể nói, không có giải phẫu bệnh sẽ không thể chẩn đoán và điều trị được ung thư và ngược lại. Ngày nay giải phẫu hiện đại không chỉ dừng lại ở mức độ chẩn đoán bằng đại thể và vi thể mà còn phải đi sâu chẩn đoán bệnh học ở mức độ phân tử và gen, giúp điều trị bệnh theo cá thể, xác định được chính xác bệnh nhân có khuếch đại hoặc đột biến gen hay không. Vì những lý do đó, ngày 22/2/2012, Bệnh viện K đã khai trương phòng bệnh học phân tử, đánh dấu một bước tiến mới trong chẩn đoán và điều trị ung thư tại Việt Nam, góp phần nâng cao tỷ lệ sống thêm cho bệnh nhân, đặc biệt bệnh nhân ung thư vú, ung thư phổi, ung thư đại trực tràng.
ML