Der erste Schritt besteht in der Durchführung einer Obduktion (auch „Autopsie“ genannt). Dazu gehört zunächst die Untersuchung des Körpers und die Betrachtung seines äußeren Erscheinungsbilds, um die Identifizierung zu erleichtern und festzustellen, wie die Person gestorben ist – zum Beispiel die Suche nach Hinweisen auf Schläge, die Betrachtung der Größe, Form und Lage von Wunden wie Stichwunden oder Schussverletzungen Punkte oder auf der Suche nach Anzeichen von Erstickung.
Der Pathologe wird dann mit chirurgischen Eingriffen beginnen und die inneren Organe untersuchen, um herauszufinden, wie äußere Verletzungen mit inneren Verletzungen zusammenhängen, zum Beispiel eine Gehirnerschütterung nach einer Kopfverletzung oder eine Schädigung des Herzens und der Blutgefäße nach einer Messer- oder Schießerei, und sucht danach Hinweise auf eine Krankheit als Todesursache, zum Beispiel Herzinfarkt, Schlaganfall, Aneurysma oder Infektion.
Der Mageninhalt kann Hinweise auf die zeitlichen Umstände oder die Todesursache geben. Der forensische Pathologe wird auch nach mikroskopischen Veränderungen im Gewebe suchen, um diese Beobachtungen zu stützen. Die Autopsie kann auch die Entnahme von Proben umfassen, die zur Verurteilung eines Mörders oder Vergewaltigers führen können, einschließlich der Entnahme von Proben unter den Fingernägeln oder von Samenproben aus Vaginalabstrichen. Der Pathologe muss Vorkehrungen treffen, um sich selbst und andere Mitarbeiter zu schützen, wenn das Opfer an (oder mit) einer Infektionskrankheit wie HIV gestorben ist.