Las fases de la investigación criminal son las siguientes:

1. Conocimiento del hecho (ciudadano o autoridad).
2. Comprobación del hecho (por lo común, personal policial).
3. Diligencias preliminares y posteriores al hecho (grupo interdisciplinario: fiscal, investigadores, criminalistas y técnicos.
4. Formulación de hipótesis (grupo interdisciplinario).
5. Planeación de la investigación (grupo interdisciplinario).
6. Recopilación y obtención de la información (investigadores).
7. Fuentes de información (investigadores).
8. Manejo de informantes (investigadores).
9. Entrevistas (expertos).
10. Análisis de la información (grupo interdisciplinario).
11. Esquematización de relaciones (grupo interdisciplinario e investigadores).
12. Informe y expedientes (autoridad competente).

Veamos a continuación cada una de ellas:

1)  Conocimiento del hecho: Es la información, denuncia, flagrancia, hallazgo o manifestación que llega por cualquier medio circunstancia o conocimiento de la autoridad policial sobre la comisión de un acto delictuoso o infracción punible o supuestamente delictiva, para su posterior comprobación e inicio de las primeras diligencias.

2)  Comprobación del hecho: Es la diligencia policial que consiste en la verificación directa en el mismo sitio de ocurrencia del hecho. El investigador debe orientarse a fin de establecer si realmente está en presencia de un acto o de la comisión de un delito tipificado por la legislación penal vigente. Para ello es conveniente proceder con calma, sin apresuramiento y no dejándose llevar por la rutina.

3)  Diligencias preliminares: Son el conjunto de acciones que realiza el investigador paralelas o simultáneas a la comprobación del delito, con el objeto de reunir, varias informaciones con base en denuncias, testimonios, entrevistas, etc., relativas al acto criminal que se ha suscitado, para así llegar a la verdad de lo ocurrido por conducto de métodos, técnicas y procedimientos técnicos-científicos.

4) Formulación de hipótesis: La hipótesis debe ajustarse y ser coherente con la información plenamente establecida mediante el conocimiento del hecho y de las relaciones determinadas, con base en datos, y que tengan conexión con otros hechos.

El ejercicio de la formulación de hipótesis debe estar libre de cualquier suposición que tenga origen en perjuicios, sentimientos o intereses personales de los investigadores que adelantan el caso. Formuladas las hipótesis, se ordenan de acuerdo con el grado de complejidad, es decir la que ofrezca mayor cantidad de información comprobable. Aquí se determinan cuáles requieren actividad de investigación específica y cuáles se pueden descartar.
 
5) Planeación de la investigación criminal: A partir de las hipótesis que el grupo interdisciplinario ha escogido como mejor, se desarrolla el plan de investigación en el que se establece cuales son las preguntas a las que se les está buscando respuesta. Esto significa que en el conjunto de información se identifican los vacíos que existen en la manera que van a obtener los datos que la complementan. También se debe establecer que actividades se adelantarán, quién lo van a hacer y con qué recursos se cuenta. Es importante tener presente en la planeación, en que tiempo se va a ejecutar la misión y organizar con mucho cuidado la información que constantemente se está recibiendo.

6) Recopilación y obtención de la información: Es el procedimiento mediante el cual el investigador utilizando diferentes métodos, acude a las fuentes para obtener la información que requiere y resolver el caso que investiga. Varía sustancialmente, pues ello depende de si la obtención se realiza como verificación o como investigación, teniendo en cuenta que en el primer caso hay limitaciones, teniendo en cuenta que en el primer caso hay limitaciones para el investigador por los amparos de reserva que tienen algunos tipos de información.

7) Fuentes de información: Son consideradas como fuentes de información, las personas, cosas o lugares. Se clasifican en personas, documentos y diligencias judiciales.

- Personas: figuran las víctimas, testigos, sospechosos y los informantes en general.
- Documentos: videogramas, fotografías, libros, publicaciones oficiales, periódicos y revistas, boletines, facturas, comprobantes, grafitis, panfletos y además documentos de circulación cerrada de la variable de interés y los medios de comunicación (correos, apartados aéreos, fax, etc.).
- Diligencias judiciales: comprende las diligencias de la Policía Judicial, prevista por la ley, como: inspecciones judiciales, allanamientos, interceptaciones, entrevistas, versión libre y espontánea, testimonios, peritazgo, entre otros.

8)  Manejo de informantes: Los informantes son personas que suministran información sobre aspectos o temas de interés para la investigación. Por lo general no tiene ningún vínculo con la institución. 

9)  La entrevista dentro de la investigación criminal: La entrevista deberá efectuarse, hasta dónde sea posible, inmediatamente después de cometido el delito. Cada persona deberá ser entrevista en forma individual y ninguno de los sospechosos ni de testigos deben oír lo que manifiesta los demás. Es conveniente que testigos por entrevistar sobre todo lo más dignos de confianza, sean escuchados antes de entrevistar al sospechoso para que el experto en entrevista pueda estar suficientemente informado.

10)  Análisis de la información: El investigador criminal, en conjunto con el grupo interdisciplinario deben realizar un juicioso y profundo análisis de la información que se ha recolectado durante el desarrollo del proceso investigativo.

11)  Desarrollo investigativo: De las actividades de investigación y de las pruebas técnicas que se hayan ordenado surgen unos resultados que están consignados en los diferentes informes que llegan al expediente. La información nueva se analiza de acuerdo de acuerdo con la ya establecida y con la hipótesis formulada. El desarrollo de la investigación es un ciclo que se repite hasta la información se va depurando, al punto que alcanzamos un conocimiento que nos facilita avanzar al siguiente paso.

12)  Informes de investigación criminal: El informe de investigación criminal debe cumplir todos los requisitos legales y contener los principios que caracterizan el informe del policía judicial (investigador criminal) constituyéndose lo allá escrito en las bases para la práctica de pruebas útiles e indispensables que llevan al funcionario judicial a concluir sobre la certeza del hecho y la responsabilidad de los autores o partícipes. (López et al, op.cit, págs. 70-116).