La serie ha alcanzado un gran éxito comercial y elogios de la crítica. El primer episodio fue visto por 16.25 millones de espectadores, y el final de la primera temporada atrajo a 22.22 millones de espectadores. La segunda y tercera temporada recibieron los índices de audiencia más altos, con una audiencia media de 19 millones; alcanzando el mayor número de audiencia con el episodio «It's the End of the World», de la segunda temporada, el cual fue visto por 38.1 millones de espectadores tan sólo en los Estados Unidos. Al finalizar la temporada 9, Grey's Anatomy se colocó entre las 10 series con mayor audiencia del 2013, por encima de otras importantes producciones como Breaking Bad y How I Met Your Mother. La serie ha recibido varios premios, entre ellos están el Globo de Oro a la mejor serie - Drama en 2006 y también un premio por mejor actriz de drama entregado a Katherine Heigl.
Se creó una serie derivada, Private Practice, que gira alrededor del personaje Addison Montgomery (Kate Walsh), que comenzó a emitirse el 27 de septiembre de 2007. Se han lanzado cuatro bandas sonoras, así como un videojuego de la serie. Hasta ahora, todas las temporadas han sido lanzadas en DVD, con las temporadas cuatro, cinco y seis disponibles en Blu-ray. Se han hecho dos webepisodios, Seattle Grace: On Call y Seattle Grace: Message of Hope.
El título de la serie se inspiró en Anatomía de Gray, un famoso libro de anatomía.
Shonda Rhimes, creadora de la serie, quería hacer un espectáculo que iba a disfrutar viendo: "Pensé que sería interesante crear un espectáculo sobre "mujeres inteligentes, compitiendo una contra otra". Cuando se le preguntó cómo se decidió para desarrollar un drama médico, Rhimes respondió:
Estaba obsesionada con los canales de cirugía. […] Mis hermanas y yo nos llamábamos mutuamente y hablábamos de las operaciones que habíamos visto en Discovery Channel.
