Si certaines constatations peuvent être classiques, typiques ou très suggestives dans une certaine affection, elles peuvent ne pas se produire uniquement dans cette affection et donc ne pas impliquer directement un diagnostic spécifique. Un signe ou un symptôme pathognomonique a une valeur prédictive positive très élevée mais n’a pas besoin d’avoir une sensibilité élevée : par exemple, il peut parfois être absent dans une certaine maladie, puisque le terme implique seulement que, lorsqu’il est présent, le médecin connaît instantanément la maladie du patient. La présence d’un constat pathognomonique permet un diagnostic immédiat, puisqu’il n’y a pas d’autres affections dans le diagnostic différentiel.
Les signes pathognomoniques singuliers sont relativement rares. Parmi les exemples de constatations pathognomoniques, citons les taches de Koplik à l’intérieur de la bouche dans le cas de la rougeole, les xanthomes palmaires observés sur les mains des personnes souffrant d’hyperlipoprotéinémie, les corps de Negri à l’intérieur du tissu cérébral infecté par la rage, ou une tétrade d’éruption cutanée, d’arthralgie, de douleurs abdominales et de maladie rénale chez un enfant atteint de purpura de Henoch-Schönlein.
Par opposition aux symptômes (rapportés subjectivement par le patient et non mesurés) et aux signes (observés par le médecin au chevet du patient lors d’un examen physique, sans nécessité de rapport), un plus grand nombre de résultats de tests médicaux sont pathognomoniques. Un exemple est le neutrophile hypersegmenté, qui n’est observé que dans les anémies mégaloblastiques (pas une seule maladie, mais un ensemble d’états pathologiques étroitement liés). Plus souvent, un résultat d’examen n’est « pathognomonique » que parce qu’il y a eu un consensus pour définir l’état pathologique en fonction du résultat de l’examen (comme le diabète sucré défini en fonction de la glycémie chronique à jeun).
En revanche, un examen à très haute sensibilité passe rarement à côté d’un état pathologique, de sorte qu’un résultat négatif doit être rassurant (la maladie recherchée est absente). Un signe ou un symptôme dont la sensibilité est très élevée est souvent qualifié de sine qua non. Un exemple d’un tel test est un test génétique pour trouver une mutation sous-jacente dans certains types de cancer du côlon héréditaire.