Il dipartimento esegue l'intera gamma delle indagini di laboratorio, sia per i pazienti nei presidi ospedalieri San Filippo Neri, Valle Fiorita, Salus Infirmorum e S. Andrea (per i quali fornisce anche il supporto trasfusionale) sia per i pazienti che afferiscono agli ambulatori dei medesimi presidi. L'attività del dipartimento riconosce inoltre alcune "situazioni" di eccellenza e alcune aree di alta specializzazione riguardanti: 

- la ricerca dei markers tumorali, il dosaggio delle citochine e di altri marcatori di flogosi, gli esami per svariate patologie autoimmuni e le indagini  emocoagulative per il rischio trombotico

- indagini di biologia molecolare e di epidemiologia delle infezioni nosocomiali nell'U.O.C. di Microbiologia e Virologia 

- le attività di supporto metodologico sui trapianti di midollo osseo e di cellule staminali periferiche con servizio di criobiologia, nonché i trattamenti terapeutici con aferesi (U.O.C. Medicina Trasfusionale)

- le attività di immunoistochimica e immunocitochimica per l'individuazione dei fattori diagnostici e prognostici oncologici, nonché l'attività ambulatoriale di citologia  diagnostica agoaspirativa (U.O.C. Anatomia Patologica)