臨床檢驗主要是運用物理學、化學和生物學等的實驗方法對各種標本(包括血液和其他體液標本、分泌物標本、排泄物標本以及組織標本等)進行定性或定量分析，以獲得反映機體功能狀態、病理變化或病因等的客觀資料。
臨床化學檢驗是利用物理學、生物學、遺傳學、病理學、免疫學、生物化學和分子生物學的理論與技術，探討疾病的發病機制，研究其病理過程中的特異性化學標志物或體內特定成分的改變的一門學科和技術。包括肝功能相關、糖尿病相關、內分泌相關檢驗項目等。
血清學通過檢測患者的血清蛋白、抗原、抗體以判斷、分析相應的免疫反應和疾病。血清檢查是醫學上常用的一種檢測手段，除了可以診斷細菌、病毒外還可以診斷癌癥。包括細胞免疫、體液免疫、感染免疫學以及腫瘤相關抗原標志物檢測
分子生物學是以核酸、蛋白質等生物大分子為研究對象的學科，分子生物學技術即建立在核酸生化基礎上的一類研究手段，現已廣泛應用于醫學檢驗中。通過核酸檢測為疾病診斷提供重要依據。
