El diseño del cuerpo humano es realmente admirable. La mayoría de los órganos disponen de una gran capacidad adicional o de reserva: pueden funcionar de forma adecuada incluso cuando están deteriorados. Por ejemplo, tendrían que destruirse más de dos tercios del hígado antes de que se produjeran consecuencias graves, y una persona, por lo general, puede vivir con un solo pulmón o un solo riñón. Sin embargo, hay otros órganos que, sometidos a un leve deterioro, empiezan a funcionar de forma inadecuada y producen síntomas. Por ejemplo, si se produce una obstrucción o ruptura en una arteria cerebral (accidente cerebrovascular) y se destruye aunque sea una pequeña cantidad de tejido en una zona vital del cerebro, la persona puede quedar incapacitada para hablar, mover una extremidad o mantener el equilibrio. Si un infarto destruye una pequeña porción de tejido en la zona del corazón que produce o transmite el impulso para el latido, la frecuencia cardíaca puede hacerse peligrosamente lenta e incluso puede producirse la muerte de la persona afectada.
La enfermedad suele tener efectos que repercuten de manera diversa sobre la anatomía y provocan distintas alteraciones, y, en muchos casos, esos cambios pueden ser causa de alguna enfermedad o trastorno. Si se obstruye o interrumpe el flujo de sangre hacia un tejido, este muere (lo que se denomina infarto), como ocurre en un ataque cardíaco (infarto de miocardio) o un accidente cerebrovascular (infarto cerebral). Una válvula anormal del corazón puede causar una disfunción cardíaca. Las lesiones en la piel pueden perjudicar su capacidad para actuar como una barrera, lo que puede acarrear infecciones. El crecimiento anormal de un tejido, como el cáncer, puede destruir de modo directo el tejido sano o comprimirlo y acabar destruyéndolo.
Dada la estrecha relación entre la enfermedad y la anatomía, los métodos para observar el interior del cuerpo se han convertido en la piedra fundamental en el diagnóstico y tratamiento de las enfermedades. El primer descubrimiento revolucionario fueron los rayos X, que permitieron al médico observar el interior del cuerpo y examinar las estructuras internas sin necesidad de intervención quirúrgica. La tomografía computarizada (TC) es otro importante adelanto que combina las radiografías y las computadoras. La TC produce imágenes detalladas de cortes (en dos dimensiones) de las estructuras internas del organismo.
Otros métodos para obtener imágenes de las estructuras internas incluyen la ecografía, que utiliza ondas de sonido; la resonancia magnética nuclear (RMN), que utiliza el movimiento de los átomos en un campo magnético; y la gammagrafía, que utiliza sustancias químicas radiactivas inyectadas en el cuerpo. Todas estas técnicas permiten observar el interior del cuerpo y, a diferencia de la cirugía, no son procedimientos invasivos.