Tubuh manusia dirancang dengan sangat baik. Sebagian besar organnya memiliki banyak kapasitas atau cadangan tambahan: Mereka masih dapat berfungsi dengan baik meskipun dalam keadaan rusak. Misalnya, konsekuensi serius pada organ hati baru terjadi setelah terjadi kerusakan di lebih dari dua pertiganya, dan seseorang biasanya dapat hidup hanya dengan satu paru atau satu ginjal. Namun, organ lain hanya dapat menoleransi sedikit kerusakan sebelum terjadi malafungsi dan muncul gejala. Misalnya, jika arteri di otak mengalami sumbatan atau ruptur (stroke), dan terjadi kehancuran sejumlah kecil jaringan saja di bagian penting otak, maka seseorang mungkin tidak dapat berbicara, menggerakkan anggota gerak, atau mempertahankan keseimbangan. Jika serangan jantung menghancurkan sejumlah kecil jaringan di bagian jantung yang menciptakan atau membawa sinyal untuk berdetak, detak jantung dapat menjadi lambat dan orang tersebut bahkan dapat meninggal.
Penyakit sering kali memengaruhi anatomi, dan perubahan anatomi dapat menyebabkan penyakit. Jika pasokan darah ke jaringan terhambat atau terputus, jaringan akan mati (disebut infark), seperti pada kasus serangan jantung (infark miokard) atau stroke (infark serebral). Katup jantung yang tidak normal dapat menyebabkan malafungsi jantung. Trauma pada kulit dapat merusak kemampuannya untuk berfungsi sebagai barier, yang dapat menyebabkan infeksi. Pertumbuhan abnormal, seperti kanker, dapat secara langsung menghancurkan jaringan normal atau menghasilkan tekanan yang pada akhirnya menghancurkannya.
Karena adanya hubungan antara penyakit dan anatomi, metode untuk mengamati bagian dalam tubuh telah menjadi andalan dalam diagnosis dan pengobatan penyakit. Terobosan pertama datang dengan sinar-x, yang membantu dokter untuk melihat ke dalam tubuh dan memeriksa struktur internal tanpa pembedahan. Kemajuan besar lainnya adalah tomografi komputer (CT), yang menggabungkan sinar-x dan komputer. Pemindaian CT menghasilkan citra penampang melintang terperinci (dua dimensi) dari bagian dalam tubuh.
Metode lain untuk menghasilkan citra struktur internal mencakup ultrasound, yang menggunakan gelombang suara; pencitraan resonansi magnetik (MRI), yang menggunakan gerakan atom dalam medan magnet; dan pencitraan radionuklida, yang menggunakan bahan kimia radioaktif yang diinjeksikan ke dalam tubuh. Ini adalah cara noninvasif untuk melihat ke dalam tubuh, berbeda dengan pembedahan, yang merupakan prosedur invasif.
