Um sicherzustellen, dass es sich um einen Gallengangskrebs handelt, müssen bösartige Veränderungen der Zellen nachgewiesen werden. Für eine zytologische Untersuchung werden nur einzelne Zellen entnommen. Es kann passieren, dass dabei nur gesunde Zellen erwischt werden und die bösartigen Krebszellen übersehen werden. Deshalb kann es sinnvoll sein, ein größeres Gewebestück zu entnehmen. Dies kann in bestimmten Fällen mittels endoskopischer Untersuchung (ERCP ) gelingen.
Eine weitere Möglichkeit ist eine Probengewinnung durch die Bauchdecke. In der sogenannten histologischen Untersuchung wird die Gewebeprobe bearbeitet. Dazu werden an der pathologischen Abteilung aus der Probe sehr dünne Gewebeschnitte hergestellt. Diese werden gefärbt und unter dem Mikroskop untersucht. Eine solche Untersuchung erlaubt eine genaue Beurteilung der Zellen und des Wachstumsmusters.