آسیب‌شناسی یا پاتولوژی (به فرانسوی: Pathologie، پاتولوژی) (به انگلیسی: Pathology، پاتالوجی) شاخه‌ای از علم پزشکی است که در خصوص تأثیر بیماریها و آسیب‌ها در سطح بافتی و سلولی و مولکولی بحث می‌کند و شامل مطالعه فرایند بیماری در یک اندام یا تمامی بدن برای شناخت ماهیت و علت‌های آن است. آسیب‌شناسی به دو شاخه اصلی آسیب‌شناسی بالینی (Clinical pathology) و آسیب‌شناسی تشریحی (Anatomical pathology) تقسیم می‌شود.

آسیب‌شناسی بالینی یکی از تخصص‌های پزشکی است که به امر تشخیص بیماری‌ها بر پایه مطالعه و بررسی مایعات و سایر نمونه‌های اخذ شده از بدن همانند ادرار، خون، مدفوع و … می‌پردازد و به زیرشاخه‌های بیوشیمی شیمی بالینی، میکروب‌شناسی بالینی میکروبیولوژی پزشکی، خون‌شناسی بالینی (Hematopathology) , آسیب‌شناسی مولکولی (Molecular pathology) و ژنتیک بالینی ژن‌شناسی پزشکی، ایمنی‌شناسی بالینی (Immunopathology) تقسیم می‌شود.

آسیب‌شناسی تشریحی (Anatomical pathology) به مطالعه میکروسکوپی و بررسی ظاهری نمونه‌های بافتی که توسط خود پاتولوژیست یا توسط سایر پزشکان از بدن انسان برداشته می‌شود می‌پردازد.

پزشکان عمومی با قبولی در امتحان پذیرش دستیار و طی نمودن دوره ۴ ساله و گذراندن امتحانات ارتقاء، گواهینامه و دانشنامه تخصصی مدرک متخصص آسیب‌شناسی را دریافت می‌کنند.

در ایران آزمایشگاه مرجع سلامت مسئولیت نظارت و تصویب قوانین مرتبط با اداره آزمایشگاه‌های تشخیص طبی را بر عهده دارد.