En medicinsk undersøgelse, medicinsk test eller medicinsk prøve er en medicinsk procedure udført for at detektere, diagnosticere eller overvåge sygdomme, sygdomsprocesser, modtagelighed eller til at bestemme korrekt behandling af patienten. Medicinske undersøgelser er relateret til klinisk kemi og molekylær diagnostik og udføres typisk i et medicinsk laboratorium.