De cassatieprocedure is een ander soort procedure dan de procedure bij de rechtbank en het gerechtshof. De Hoge Raad beoordeelt alleen of de procedure bij de feitelijke rechter  goed is verlopen en of de uitspraak voldoende en begrijpelijk gemotiveerd is. 

Er dient in de regel binnen 14 dagen na de dag waarop de rechter uitspraak heeft gedaan, beroep in cassatie te worden ingesteld. Deze termijn is aan de orde als u bekend was met de datum van de zitting waarom de rechter uitspraak heeft gedaan. Dit ligt anders wanneer bijvoorbeeld de dagvaarding niet  persoonlijk was betekend en een verdachte ook op geen enkele andere manier van de datum van de zitting op de hoogte was. In zo’n geval kan beroep in cassatie worden ingesteld binnen 14 dagen vanaf het moment dat het arrest van het gerechtshof of in bepaalde gevallen het vonnis van de rechtbank bekend wordt bij de verdachte.

Het beroep in cassatie in strafzaken kan worden ingesteld bij de griffie van het gerechtshof (of van de rechtbank) waar de strafzaak is behandeld. Het is raadzaam om beroep in cassatie door een advocaat te laten instellen.

Na het instellen van beroep in cassatie verloopt de cassatieprocedure in grote lijnen als volgt: Het strafdossier dient eerst bij de Hoge Raad binnen te komen. Vervolgens zal een schriftelijke mededeling aan de verdachte persoonlijk betekend worden, waarin met name staat vermeld dat binnen 60 dagen na deze mededeling een cassatieschriftuur kan worden ingediend. In dit cassatieschriftuur geeft de advocaat aan op welke punten het gerechtshof (of de rechtbank) naar zijn mening wettelijke voorschriften heeft geschonden of beslissingen niet begrijpelijk of onvoldoende heeft gemotiveerd.

Als de Hoge Raad het met één of meer klachten van de advocaat eens is dan wordt het arrest van het gerechtshof  geheel of gedeeltelijk vernietigd. De strafzaak wordt dan in de regel terugverwezen naar een gerechtshof, om met in achtneming van de uitspraak van de Hoge Raad opnieuw de zaak te behandelen. Soms kan de Hoge Raad bepaalde verzuimen zelf repareren en de zaak dus zelf afdoen. Als de Hoge Raad de ingediende klachten verwerpt, dan is daarmee de Nederlandse procedure ten einde. Er rest dan enkel nog de mogelijkheid om de strafzaak aan te brengen bij het Europese Hof voor de Rechten van de Mens.