Błąd diagnostyczny polega na niewłaściwym rozpoznaniu schorzenia u pacjenta. Niewłaściwe rozpoznanie polega na błędnym stwierdzeniu, że pacjent jest zdrowy bądź słusznym stwierdzeniu, iż pacjent choruje, jednakże następnie stawiana jest błędna diagnoza.

Następstwem postawienia niewłaściwej diagnozy może być pogorszenie się stanu chorego, rozstrój zdrowia, a w najcięższych przypadkach śmierć. W chwili postawienia błędnej diagnozy stosowana jest nieodpowiednia terapia leczenia, a więc rzeczywista przyczyna nie jest leczona, a pacjent otrzymuje leki, które mogą powodować rozstrój zdrowia. Przykładem błędu diagnostycznego może być nierozpoznanie zawału mięśnia sercowego lub pomylenie bólu żołądka z atakiem wyrostka robaczkowego.

W orzeczeniu Sądu Najwyższego z dnia 24 października 2013 r. (sygn. akt IV CSK 64/13) wskazano, że pojęcie „błędu w sztuce lekarskiej” odnosi się zatem nie tylko do błędu terapeutycznego (błędu w leczeniu, w tym błędu operacyjnego), ale również do błędu diagnostycznego (błąd rozpoznania). W razie konieczności poprzedzenia zabiegu operacyjnego specjalistycznymi badaniami, błąd diagnostyczny może się odnosić do etapu tych badań, a jego konsekwencją może być błędna diagnoza schorzenia prowadząca do błędnej decyzji o zabiegu operacyjnym, lub o zakresie takiego zabiegu. Przykładowo, błędem takim może być stwierdzenie gruźlicy u pacjenta, który w rzeczywistości miał chorobę gośćcową (wyrok Sądu Najwyższego z dnia 18 lutego 1972 r., sygn. akt II CR 609/71).

Błąd terapeutyczny jest najczęściej skutkiem źle postawionej diagnozy. Błąd ten ma miejsce wówczas, gdy choroba została zdiagnozowana właściwie jednakże wybrano złą metodę leczenia. W takich przypadkach chory otrzymuje leki, które nie są skuteczne bądź kierowany jest na zabieg, którego wykonanie nie jest konieczne. Przeważnie w błędach terapeutycznych pacjent kierowany jest na niewłaściwą drogę leczenia. Przykładowo, skierowanie pacjentki na operację neurochirurgiczną, mimo że stan jej zdrowia w ogóle nie uzasadniał wykonania takiego zabiegu (wyrok Sądu Najwyższego z dnia 24 lutego 2005 r., sygn. akt V KK 375/04).

Wyróżnia się również błąd techniczny. Powstanie tego błędu następuje podczas wykonywania wszelkiego rodzaju zabiegów operacyjnych (np. operacja chirurgiczna, operacja plastyczna). Błędy te występują wówczas, gdy na skutek niewłaściwego postępowania osoby uczestniczącej w przeprowadzeniu operacji, dochodzi do uszczerbku na zdrowiu bądź nawet zgonu pacjenta. Z błędem technicznym możemy mieć do czynienia np. w sytuacji pozostawienia zamkniętego zaworu z tlenem przez anestezjologa podczas operacji, co skutkuje śmiercią pacjenta.

Błąd organizacyjny jest następstwem wadliwej organizacji pomocy medycznej, która powoduje dalsze negatywne następstwa. W orzeczeniu Sądu Apelacyjnego w Rzeszowie z dnia 12 października 2006 r. (sygn. akt I ACa 377/06) wskazano, że za błędy organizacyjne oraz zaniedbania personelu medycznego, a także za naruszenie standardów postępowania i procedur medycznych przy udzielaniu świadczeń zdrowotnych, odpowiedzialność ponosi zakład opieki zdrowotnej (szpital). W sprawie będącej przedmiotem rozstrzygnięcia doszło do zaniedbań takich jak m.in.: zaginięcie karty obserwacyjnej pacjentki, niewłaściwie prowadzona dokumentacja anestezjologiczna, niezastosowanie specjalistycznego sprzętu. Pacjentce podano również zdwojoną dawkę środka znieczulającego, co w ocenie Sądu, mogło doprowadzić do porażenia mięśni oddechowych, w tym międzyżebrowych i w efekcie zatrzymania oddechu.