Solitamente l'iter diagnostico comincia dal medico di medicina generale, che vi visita e vi fa domande sulla vostra storia familiare e sulle vostre condizioni generali. Dopo la visita può prescrivervi degli accertamenti (di solito un'ecografia e/o le analisi del sangue) e, se lo ritiene opportuno, può suggerirvi di consultare un ginecologo specializzato nel trattamento dei tumori ginecologici per una più approfondita valutazione ed eventuale esecuzione di ulteriori indagini.

Il medico specialista che vi prende in carico raccoglie prima le informazioni riguardanti tutta la vostra storia clinica, quindi, dopo un esame obiettivo che comprende la visita ginecologica per accertare la presenza di eventuali masse, può prescrivervi analisi del sangue, un'ecografia addominale/pelvica (soprattutto con sonda vaginale, se non già effettuata), e/o altri esami radiologici (risonanza magnetica o tomografia computerizzata).

Le analisi del sangue includono anche la determinazione dei livelli di CA125, che, in presenza di cancro dell'ovaio, possono risultare aumentati. Tuttavia, il loro innalzamento si può riscontrare anche in presenza di altre malattie.

Una diagnosi certa può essere formulata solo dopo un accertamento istologico (ampia biopsia o asportazione dell'intero ovaio) che richiede un intervento chirurgico. Solo in particolari circostanze ci si può limitare all'ago aspirato (vedi sotto), che consiste nel prelievo di un campione della massa attraverso l'addome o di liquido eventualmente presente nell'addome e/o nella pleura.

Ecografia pelvica

È una tecnica radiologica che sfrutta gli ultrasuoni per esplorare le strutture interne della pelvi. Si esegue in ospedale presso il servizio di diagnostica per immagini.

Prima dell'esame della pelvi, è necessario bere molta acqua perché, con la vescica piena, si possano avere immagini più chiare e precise. Una volta sdraiate nella giusta posizione sul lettino, sull'addome si applica un sottile strato di gel, quindi si fa scorrere su tutta la zona un piccolo strumento, simile ad un microfono, che emette ultrasuoni. Le riflessioni degli ultrasuoni sono convertite in immagini per mezzo di un computer.

Se l'ecografia si esegue per via vaginale, il medico introduce in vagina una piccola sonda con l'estremità arrotondata, che emette gli ultrasuoni. È la tecnica più attendibile per la valutazione delle ovaie, soprattutto se associata all'ecocolordoppler, ovvero allo studio della vascolarizzazione delle lesioni sospette, che consente un'alta accuratezza diagnostica.

Tomografia computerizzata (TC)

La TC è una tecnica radiologica che si esegue in ospedale presso il servizio di diagnostica per immagini e che permette di ottenere immagini tridimensionali delle strutture interne di un organo su piani successivi. Le immagini così prodotte sono inviate ad un computer che le elabora per dare poi il quadro dettagliato dell'addome, del fegato e della pelvi, rilevando anche le eventuali masse tumorali ed evidenziandone dimensioni e posizione. Una volta sistemate nella corretta posizione sul lettino, si procede all'esame, che dura circa 10-30 minuti. Questa tecnica è di per sé indolore e ben tollerata.

Nelle quattro ore che precedono l'esecuzione della TC non si deve mangiare né bere. Per ottenere immagini ancora più chiare il medico potrebbe ritenere opportuno impiegare un mezzo di contrasto contenente iodio. Prima della TC si devono eseguire degli esami del sangue e delle urine, i cui risultati devono essere consegnati al radiologo. All'inizio della procedura il medico inietta il mezzo di contrasto in una vena del braccio. contrasto Talvolta questa sostanza può causare un lieve senso di bruciore, ma questa sensazione scompare rapidamente. È importante informare preventivamente il medico se si soffre di allergia allo iodio o di asma per prevenire una reazione piuttosto seria.

Risonanza magnetica nucleare (RMN)

È una procedura diagnostica simile alla TC, ma usa i campi magnetici anziché i raggi X per dare una serie di immagini in sezione trasversale delle strutture interne dell'organo oggetto dell'esame.

Lo scanner è un magnete potente e per questo può essere richiesto di firmare un modulo per verificare che non vi siano controindicazioni al suo utilizzo (ad esempio, in presenza di  pacemaker, clip chirurgiche, perni ossei, ecc.). È bene informare il medico se si è lavorato nell'industria dei metalli, perché talvolta particelle metalliche anche microscopiche possono essersi infiltrate nell'organismo. Se sussistono controindicazioni, la RMN può essere sostituita con un altro esame.

Prima che la procedura abbia inizio, è necessario togliere tutti gli oggetti metallici (fede, orologio, ecc.)  In alcuni casi si fa uso di un mezzo di contrasto, un liquido radiopaco che serve per migliorare la qualità delle immagini e che s'inietta attraverso una vena del braccio. Ciò di solito non causa alcun fastidio. L'esame dura circa 30 minuti, durante i quali è necessario rimanere quanto più ferme possibile sul lettino all'interno di un cilindro di metallo. Ciò può risultare fastidioso ed è bene che le pazienti claustrofobiche informino il tecnico che esegue l'esame.

Tomografia ad emissione di positroni (PET)

La PET è una procedura diagnostica che si basa sulla conoscenza che le cellule tumoraliconsumino più glucosio delle cellule normali; sfruttando questa proprietà consente di documentare la presenza di tumori anche di piccole dimensioni ed è utilizzata soprattutto qualora si sospetti una recidiva della malattia. Durante l'esame si somministra in vena un composto contenente glucosio marcato radioattivamente, che si diffonde in tal modo in tutto il corpo. La scansione si esegue dopo circa un paio d'ore. Attraverso il computer è possibile visualizzare le parti che assorbono maggiormente il glucosio; sarà poi il medico nucleare a valutare il significato di quest'assorbimento.

L'esame non comporta disagi particolari e necessita delle stesse precauzioni indicate per la RMN . È necessario essere a digiuno da circa sei ore prima di sottoporsi all' esame. La dose di radiazione ricevuta non è più elevata di quella di una comune radiografia.

Agoaspirato

Nel caso in cui nella cavità addominale o nel torace si sia formata una raccolta di liquido, il medico ne può prelevare un campione per accertare l'eventuale presenza di cellule tumorali Prima di introdurre l'ago nella cute il medico rende insensibile l'area applicando un anestetico locale; quindi, inserito l'ago, aspira il liquido di cui invia poi un campione in laboratorio per l'esame citologico al microscopio. Talvolta il prelievo di liquido si effettua nel corso di un'ecografia. L'ago aspirato può essere utilizzato anche per prelevare un campione della massa ovarica attraverso l'addome.

Laparoscopia

È un intervento chirurgico che consente al medico la visione diretta degli organi interni dell'addome. Si esegue in anestesia generale; il ritorno a casa può avvenire ancheil giorno successivoall'intervento.

Il chirurgo pratica vicino all'ombelico  una piccola incisione (circa 1 cm), attraverso la quale introduce con molta attenzione un minitelescopio sottile detto laparoscopio, che gli consente di osservare gli organi addominali. Prima di introdurre il laparoscopio, il chirurgo ‘gonfia' l'addome insufflando una certa quantità di biossido di carbonio che, separando gli organi interni, consente di avere una visione più chiara e anche più spazio per manovrare gli strumenti. Il chirurgo pratica, quindi, altre piccole incisioni addominali attraverso le quali introduce gli strumenti necessari per eseguire una o più biopsie o direttamente l'asportazione della massa ovarica, se questa è facilmente asportabile e non presenta caratteristiche di evidente malignità. La ferita è chiusa applicando alcuni punti di sutura o mediante una colla speciale. È possibile alzarsi appena smaltito l'effetto dell'anestesia.

Il biossido di carbonio usato per distendere l'addome può causare dolore addominale e alle spalle nei giorni immediatamente successivi.  I comuni farmaci antidolorifici possono dare un certo sollievo, ma se il dolore persiste o compare febbre, è bene consultare il medico.

Grazie alla possibilità di esaminare le ovaie dall'interno, la laparoscopia è molto utile per distinguere le cisti ovariche benigne dai tumori in stadio iniziale.

Laparotomia

Consiste nell'apertura dell'addome attraverso diversi tipi di incisione. Per i tumori ovarici, l'incisione dev'essere verticale. Attraverso questa, il chirurgo asporta gli organi compromessi dalla malattia ed esegue biopsie. Dal risultato dell'esame istologico immediato (v. sotto) dipende la necessità di completare seduta stante l'intervento o concluderlo restando in attesa dell'analisi completa dei prelievi effettuatie la conseguente elaborazione del referto che possono richiedere anche due settimane. Alla dimissione dal reparto di degenza vi sarà fissato un appuntamento per la visita di controllo e la discussione dell'esame istologico.

Esame istologico

Il campione di tessuto prelevato con la biopsia o l'intera massa ovarica asportata con l'intervento sono inviati al laboratorio per l'esame istologico al microscopio. Se il chirurgo sospetta che si tratti di tumore maligno, l'esame istologico deve essere effettuato immediatamente. Se il sospetto è confermato, infatti, l'intervento può essere completato procedendo, se necessario, all'asportazione di altri campioni di tessuto da sottoporre poi sempre all'esame istologico.