Selebih-lebihnya tiga orang Pemenang Nobel dan dua usaha berlainan boleh dipilih untuk menerima Hadiah Nobel dalam Fisiologi atau Perubatan.[3]

Pemenang-pemenang tersebut ditentukan oleh Perhimpunan Nobel di Institut Karolinska yang terdiri daripada 50 orang profesor di Institut Karolinska. Para petugas Perhimpunan yang terlibat dalam menapis pencalonan adalah sebuah Jawatankuasa Nobel lima ahli yang dilantik oleh Perhimpunan Nobel.[4] Pada peringkat terawal, beribu-ribu orang diminta menamakan calon. Kemudian, nama-nama ini diteliti dan dibincangkan oleh para pakar sehingga hanya pemenangnya yang tinggal.

Borang-borang yang berbentuk jemputan peribadi dan eksklusif dihantar ke hampir 3,000 individu terpilih untuk menjemput mereka agar menghantar pencalonan. Nama calon-calon tidak diumumkan serta-merta, dan calon-calon tersebut juga tidak dimaklumkan pencalonan mereka.

Setelah pencalonan dipantau oleh jawatankuasa, senarai kira-kira 200 calon dihasilkan lalu dihantar kepada pakar-pakar terpilih dalam bidang ini untuk dikurangkan kepada 15 orang calon. Jawatankuasa menghantar laporan cadangan kepada institusi yang berkenaan.

Walaupun pencalonan anumerta (selepas mati) tidak dibenarkan, namun seseorang yang mati dalam tempoh antara pencalonan dan keputusan jawatankuasa penghadiahan masih dibenarkan.