Kliinisen kemian laboratorion tärkeimmät toiminta-alueet ovat näytteenotto ja lajittelu, kliinis-kemiallinen perusanalytiikka (entsyymit, elektrolyytit, glukoosi, hivenaineet), lääkeaine- ja myrkytysanalyysit, proteiini- ja isoentsyymianalytiikka erikoistutkimuksineen, kehon muiden nesteiden ja punktionesteiden kliiniskemialliset tutkimukset ja happoemästaseen tutkimukset. Määritykset tehdään nykyisin yhä enemmän keskitetysti isommissa yksiköissä käyttäen analysaattoreita, joilla näytekapasiteetti on suuri. Samalla myös laadunvarmennus on hyvä.