Meditsiinis on diferentsiaaldiagnoos diagnoos, mis uurib diagnoosi jõudmiseks kõiki sümptomite kogumi võimalikke põhjuseid. Näiteks kui patsiendil on nohu, võivad arstid õige diagnoosi kindlakstegemiseks arvesse võtta selliseid põhjuseid nagu heinapalavik ja külmetushaigused. Paljud arstid kasutavad seda diagnoosisüsteemi oma praktikas ja mõned arstid, keda tuntakse diagnoosijatena, on sellele tegelikult spetsialiseerunud.
Diferentsiaaldiagnostika läbiviimiseks alustab arst patsiendi juhtumi läbivaatamisega. Ta küsitleb patsienti sümptomite kogumiseks ning kogub ka perekonna, isikliku ja sotsiaalse ajaloo, mis annab pildi patsiendi taustast. Tavaliselt on kaasatud ka uuringud ja testid, et saada konkreetset teavet patsiendi hetkeseisundi kohta. Eriti mõistatuslikul juhul võib arst põhjuste otsimiseks küsitleda sõpru ja töökaaslasi või uurida patsiendi loomulikku keskkonda.
Kui arst on kogunud kõik tõendid, kaalub ta patsiendi seisundi võimalikke põhjuseid. Enne mis tahes põhjuse tagasilükkamist peab arst leidma mõjuva põhjuse. Diferentsiaaldiagnostikas ei välistata mitut põhjust, kuna patsiendid võivad haigestuda mitme asjaga korraga. Kui arst on kaalunud kõiki võimalikke tegureid, teeb ta toimiva diagnoosi ja alustab ravi.
Ravialuse patsiendi seisundit jälgitakse ja kui patsiendi seisund ei parane või halveneb, naaseb arst joonestuslaua juurde. Ravi ebaõnnestumine lülitatakse diferentsiaaldiagnostikasse ja arst alustab uuesti. Teatud mõttes on seda tüüpi diagnoos kõrvaldamise protsess, kuid see võib olla väga segane ja väga keeruline, kuna paljud haigused ja tavalised vaevused näevad välja väga sarnased ning arsti on lihtne eksitada.
Selle meetodi abil diagnoosi väljatöötamine võib sarnaneda pusletükkide kokkupanemisega, eriti kui patsiendil on konflikti sümptomid või keeruline ajalugu. See on oluline osa sisehaiguste praktikast, meditsiini erialast, mis keskendub patsientide mittekirurgiliste seisundite diagnoosimisele ja ravile. Mõnikord kutsutakse sisearstid abistama teisi meditsiinispetsialiste diferentsiaaldiagnoosimisel, kuna nad saavad tugineda paljudele teadmistele ja kogemustele.