疾病の原因となっている病原体を、直接検出（分離）するため、検査材料を培地や細胞に接種します。卵（発育鶏卵）もインフルエンザなどのウイルスを検出するために用いられます。

分離された病原体の性状を調べ、種類を特定します。遺伝子パターンを調べて特定することもあります。

病原微生物に感染すると血液の中に抗体ができるため、抗体の有無あるいは上昇を検査します。

いろいろな臓器における細胞の反応や変化など、肉眼ではわからない組織の変化を調べます。

血液成分の変化を調べます。