Ukoliko se na kolposkopiji nađe abnormalan nalaz, sljedeći korak je biopsija. Biopsija predstavlja uzimanje djelića sumnjivog tkiva grlića materice i njegova analiza. Patolog će isjeći taj mali uzorak na vrlo tanke listiće i detaljno ih pregledati pod mikroskopom da vidi ima li promjena na ćelijama glića. Tek kada se biopsijom potvrdi postojanje karcinomskih ćelija onda se može postaviti sigurna dijagnoza.
Biopsija je, za razliku od prethodnih, blago invazivna metoda, jer se uzima isječak tkiva. Radi se pod lokalnom anestezijom. Žene imaju različita subjektivna iskustva s biopsijom. Međutim, većina žena trenutak kad se uzima tkivo opisuje kao da ih je neko štipnuo, tako da je to sasvim podnošljivo i ne treba se bojati otići na biopsiju.
Kada ljekar uzme uzorak on tamponira ranu, da bi spriječio eventualno krvarenje. Ukoliko se desi da žena jače krvari onda se stavi šav na mjesto uzetog uzorka, ali to se dešava rijetko. Nekoliko dana nakon biopsije ne treba ništa stavljati u vaginu (kreme, tečnosti, tampone) i ne treba imati seksualne odnose.
Poslije biopsije treba se javiti ljekaru ukoliko: imate teško vaginalno krvarenje (natapanje uloška krvlju za sat vremena, dva sata za redom), imate vaginalno krvarenje koje traje više od 7 dana, imate vaginalni iscjedak neprijatnog mirisa (međutim, braon/crn iscjedak nalik na zrnca kafe tokom nekoliko dana nakon biopsije je normalan), imate bol u karlici ili grčeve koji ne prolaze nakon upotrebe ibuprofena ili imate temperaturu višu od 38ºC.