Извършването на дебелоиглената биопсия става в манипулационна, в която има и ехографски апарат. Пациентът е позициониран в удобно хоризонтално положение на кушетка. След почистване на кожата с антисептичен препарат, в самата кожа и малко в дълбочина се инжектира локален анестетик. Прави се фин разрез на кожата със скалпел, през който се вкарва иглата за биопсия. При взимането на пробата се чува звук като „щракване“. Изстрелва се вътрешна игла с режещи страни и след взимане на материала, тя се покрива с външна игла, която ограничава контакта на туморната тъкан с околната здрава тъкан на гърдата. Така се гарантира изваждането на правилния материал. Всичко това се случва под ехографски контрол, което също гарантира взимането на материал от суспектата лезия и намалява риска от фалшиво-негативни резултати.

Задължително е взимането на няколко проби от една и съща формация, за да се гарантира достатъчно количество материал за изследване. След приключване на процедурата кожата се покрива със стерилна превръзка. Понякога, когато материалът е недостатъчен, може да се наложи повторна биопсия или дори извършването на инцизионна биопсия, която представлява премахване на част от формацията в операционната зала. 

Съвременното лечение на рака на гърдата позвлява то да започне с операция или със системно лекарствено лечение (химиотерапия или хормонотерапия), в зависимост от определени характеристики на тумора. Информацията за тях се получава чрез изследване на тъканта, получена от биопсията. Тези характеристики включват: 
G – диференцираност на тумора
ER – експресия на рецептор за естроген от туморните клетки
PR – експресия на рецептор за прогестерон от туморните клетки
HER2 – експресия на рецептор за епидермален растежен фактор (HER2) от туморните клетки
Ki 67 – пролиферативен индекс на туморните клетки (процент делящи се клетки в момента на изследването)