Det skriver Läkare för mänskliga rättigheter i en rapport.
Det kan i vissa fall röra sig om brott mot mänskligheten, uppger den USA-baserade organisationen.
Redan tidigare har det slagits fast att tortyrmetoder användes mot misstänkta efter terrordåden i USA i september 2001, men enligt Läkare för mänskliga rättigheter är det första gången som bevis läggs fram på att sjukvårdspersonal aktivt deltog i förhören.
Enligt rapporten var läkare och annan sjukvårdspersonal närvarande när fångar utsattes för skendränkningar och extrema temperaturer, hindrades från att sova, påtvingades nakenhet och utsattes för långvarig isolering, bland andra metoder.
Det innebär brott mot såväl läkaretiken som nationell och internationell lag, skriver organisationen.
-Sådana metoder kan, i en del fall, utgöra krigsförbrytelser och brott mot mänskligheten, konstaterar Läkare för mänskliga rättigheter.
Organisationen kallar agerandet en skymf mot amerikanska värderingar.
-CIA tycks ha brutit mot alla accepterade legala och etiska normer som funnits sedan andra världskriget för att skydda fångar från att utsättas för experiment, säger Frank Doaghue som är organisationens chef.
TT