Een medisch microbiologisch laboratorium bestaat uit verschillende afdelingen waar specifieke diagnostiek wordt gedaan naar verwekkers van infectieziekten. Deze verwekkers kunnen zijn: bacteriën, virussen, schimmels of parasieten. Wanneer de arts vermoedt dat een infectie de oorzaak van een ziekte is, laat hij bij de patiënt materiaal, zoals bloed, urine, pus of ontlasting afnemen. De verschillende technieken voor diagnostiek zijn:

• Het direct aantonen van de verwekker door middel van kweken en isolaties.
• Het aantonen van antistoffen tegen de verwekker.
• Het aantonen van het DNA of RNA van de verwekker met moleculaire technieken.

De arts-microbioloog geeft vervolgens advies over de behandeling en de preventie van infectieziekten aan de behandelende arts.