O serviço de patologia clínica tem como principal função auxiliar os médicos das diversas especialidades no diagnóstico clínico de doenças. Isso é possível através das sofisticadas tecnologias laboratoriais no campo da física, química e biologia, que quando aplicadas ao sangue, urina, fezes e outros fluídos orgânicos permitem identificar e quantificar substâncias que indicam possíveis quadros patológicos. Assim, ela é equipada para dar suporte às unidades de atendimento médico do hospital, a unidade de patologia clínica é composta pelos laboratórios de hematologia, parasitologia, urinálise, imunologia, microbiologia, micologia, virologia, bioquímica, biologia molecular e emergência, além de uma área especificamente dedicada à coleta de materiais. As atividades de patologia clínica envolvem fundamentalmente o recebimento ou execução desse serviço de coleta, seja no próprio laboratório ou de forma descentralizada – durante um procedimento cirúrgico, por exemplo, efetuando a triagem do material biológico coletado, analisando-o e realizando os procedimentos laboratoriais para embasar o diagnóstico médico ou, ainda, pesquisas científicas. Abrangem também o preparo de reagentes e soluções, lavando e preparando o material a ser analisado e providenciando a sua desinfecção antes do descarte. Por fim, sendo elaborado um laudo das análises concluídas.