法庭调查是法庭在开庭阶段结束后，通过公诉人举证，辩护人质证，以及辩护人提出证据，公诉人进行质询等方式、方法，当庭全面审查证据和查明案件事实情节的活动。法庭调查是对案件进行实体审理的一个重要阶段，也是开庭审判的中心环节。
法庭调查的顺序是：宣读起诉书；讯问被告人；询问证人；询问鉴定人；出示物证；宣读作为证据的文书。
（1）宣读起诉书。宣读起诉书是法庭调查的开始。起诉书由公诉人宣读，对被告人提出控告，要求法院依法追究被告人的刑事责任。宣读起诉书以后，被告人、被害人可以就起诉书指控的犯罪进行陈述。如果是有附带民事诉讼的案件，宣读起诉书后还要由附带民事诉讼原告人或者他的诉讼代理人宣读附带民事起诉状。
（2）讯问被告人的程序：在被告人、被害人就起诉书的内容陈述后，公诉人可以讯问被告人。对于共同犯罪案件中的多个被告人的讯问，要分别进行，单独讯问，以免串供。被害人、附带民事诉讼的原告人以及辩护人、诉讼代理人，经审判长允许，也可以向被告人发问。审判人员当然也有权讯问被告人。
（3）询问证人的程序：对出庭作证的证人，审判人员应当首先查明其身份，并告知要如实提供证言，告知有意作伪证或隐匿证据要负的法律责任。公诉人经审判长许可后，可以对证人发问。当事人、辩护人、诉讼代理人经审判长许可，也可以对证人发问。如果出庭作证的证人是辩护一方提供或真情通知到庭的，应当先由辩方依法对证人发问，然后再由控方发问。法庭对证人的询问也应个别进行。证人不得旁听对案件的审理。审判人员也有权亲自询问证人。
（4）询问鉴定人的程序。鉴定人有义务出席法庭调查，接受公诉人、辩护人的询问。鉴定人对公诉人等的询问应如实回答，有意作伪证应负法律责任。鉴定人回答询问后应当退庭，不能旁听对案件的审理。
（5）出示物证、书证的程序：一切被用作证明案件事实的物证、书证，都要当庭出示，让当事人辨认。辩方如果有物证，也要当庭出示，让当事人辨认，审判人员应当听取公诉人、当事人和辩护人、诉讼代理人对出示的物证的意见。
（6）宣读作为证据的文书。未到庭的证人的证言笔录、鉴定人的鉴定结论，以及勘验笔录和其他作为证据的文书，公诉人均要宣读。辩护人如果有这类作为证据的文书，也要当庭宣读。审判人员也应当听取公诉人、当事人和辩护人、诉讼代理人的意见。
在法庭审理的过程中，合议庭如果对证据有疑问，可以宣布休庭，对证据进行调查核实。人民检察院在法庭上出示、宣读、播放的证据材料，应当当庭移送人民法院，确实无法移交的，应在开庭后3日以内移交。