La serie se centra en la vida de los cirujanos internos, residentes y especialistas a medida que se convierten en médicos cirujanos experimentados mientras tratan de equilibrar sus relaciones personales y profesionales.
El título es una alusión a Gray's Anatomy, un libro de texto clásico sobre anatomía humana publicado por primera vez en 1858 en Londres y escrito por Henry Gray.

Shonda Rhimes desarrolló el episodio piloto y continuó escribiendo la serie, también es una de los productores ejecutivos junto a Betsy Beers, Mark Gordon, Krista Vernoff, Rob Corn, Mark Wilding y Allan Heinberg.
Aunque la serie esta ambientada en la ciudad de Seattle, en el cual, se ubica el hospital ficticio Grey Sloan Memorial Hospital (anteriormente conocido como Seattle Grace y Seattle Grace Mercy West), se produce y filma principalmente en Los Ángeles, California.
