มหกายวิภาคศาสตร์มีจุดประสงค์เพื่อศึกษาโครงสร้างและการจัดเรียงตัวของอวัยวะและระบบอวัยวะในระดับมหภาค หรือระดับที่สายตาเปล่ามองเห็นได้ การศึกษาวิชานี้โดยทั่วไปคือการชำแหละ (dissection) ร่างกายของสัตว์หรือผู้บริจาคร่างกายเพื่อการศึกษา โดยการผ่าตัดเปิด (surgically open) เพื่อศึกษาอวัยวะต่างๆ นอกจากนั้นยังอาจใช้การส่องกล้อง (endoscopy) โดยอุปกรณ์ที่มีกล้องถ่ายวิดีโอติดตั้งอยู่ สอดเข้าไปผ่านทางช่องเปิดขนาดเล็กเพื่อศึกษาอวัยวะภายในและโครงสร้างอื่นๆ ในสัตว์ที่มีชีวิตอยู่

ในการศึกษากายวิภาคศาสตร์ของระบบไหลเวียนโลหิตในสัตว์ที่มีชีวิตอยู่มักใช้การบันทึกภาพรังสีหลอดเลือดหรือหลอดน้ำเหลือง (angiograph) เป็นเทคนิคที่ทำให้สามารถสังเกตเห็นหลอดเลือดโดยการฉีดสารที่ทึบแสงหรือทึบรังสี (opaque dye) นอกจากนั้นเทคนิคอื่นๆ เช่น การเอกซ์เรย์ (x-ray) และการสร้างภาพด้วยเรโซแนนซ์แม่เหล็ก (magnetic resonance imaging, MRI)