El laboratorio de microbiología aporta significativamente al diagnóstico de enfermedades infecciosas producidas por virus, bacterias y parásitos. Mediante la búsqueda e identificación de microorganismos, podemos diagnosticar las enfermedades que las producen. Hay varios métodos para lograrlo, desde técnicas simples de coloración y observación microscópica, utilización de medios de cultivo para el crecimiento de los microorganismos y posterior identificación de los mismos, técnicas de reacciones antígeno-anticuerpo, hasta la identificación de genes por técnicas moleculares. Ejemplo: Cultivo de orina y diferentes secreciones, antígeno de Giardia lamblia en heces fecales, detección del gen E del virus SARS CoV-2.