Głównym celem pracy specjalisty analityki klinicznej jest nadzór nad prawidłowym wykonaniem analizy materiału pobranego od pacjenta. W ramach swojej działalności powinien on z jednej strony współpracować z lekarzem, zbierając wywiad o pacjencie i służąc pomocą w interpretacji otrzymanych wyników badań, z drugiej strony musi czuwać nad właściwym wykonaniem zleconej analizy i nadzorować oraz ukierunkowywać pracę zespołu techników analityki medycznej wykonujących te badania. W zawodzie specjalisty analityki klinicznej występuje specjalizacja stanowisk pracy. Głównym miejscem pracy analityka klinicznego są laboratoria diagnostyczne. Dzielą się one przeważnie na cztery pracownie: pracownię hematologii, pracownię biochemii, pracownię analityki, pracownię bakteriologii oraz odrębne pracownie patomorfologii, serologii i pracownię sterydową. Praca w każdej z tych pracowni umożliwia specjaliście analitykowi klinicznemu zająć się bardziej szczegółowo specyficznymi dla niej zagadnieniami. Z analizą układu krwiotwórczego specjalista analityki klinicznej spotyka się pracując jako hematolog w pracowni hematologii. Wykonywana jest tam głównie morfologia krwi obwodowej, na którą zazwyczaj składają się badania biochemiczne (hemoglobina), cytologiczne (liczba krwinek białych, czerwonych, płytkowych) oraz wyliczenie tych wskaźników. Ocenia się również rozmaz krwi obwodowej. Pełna ocena powinna zawierać opis morfologiczny krwinek czerwonych, płytkowych oraz skład krwinek białych, zwany również wzorem Schillinga. W tej pracowni bada się również oporność osmotyczną krwinek czerwonych i oznacza liczbę retikulocytów tj. młodych bezjądrzastych krwinek czerwonych. W pracowniach wysoko wyspecjalizowanych dokonuje się również oceny diagnostycznej szpiku. Ponieważ trzeba się wtedy wykazać dużą wiedzą i doświadczeniem, ta praca wykonywana jest na ogół przez doświadczonych hematologów. W pracowni biochemii wykonuje się pojedyncze badania, np. oznaczanie poziomu glukozy (przy podejrzeniu cukrzycy), bądź profile narządowe, jak: profil nerkowy, przy którym oznacza się sód, potas, mocznik i kreatyninę, profil wątrobowy - bada się transaminozę alaninową i asparaginową, GGTP, fosfatazę alkaliczną, bilirubinę, profil kostny - białko całkowite, albumina, wapń, fosfor, fosfatazę alkaliczną, profil sercowy - transaminazę asparaginową i alaninową, kinezę kreatynową, dehydrogenezę mleczanową, potas, profil lipidowy - cholesterol, trójglicerydy, HDL, profil tarczycowy - TSH, lub tzw. profil kontrolny, przy którym bada się potas, sód, mocznik, AST, ALT, fosfatazę alkaliczną, białko, wapń i fosfor. Pracownia bakteriologii zajmuje się posiewem materiału, hodowlą uzyskanych drobnoustrojów i ich izolacją, identyfikacją oraz oceną wrażliwości na leki chorobotwórczych bakterii. Materiałami badanymi w pracowni są mocz, krew, plwocina, ropa, wymazy z ran, owrzodzeń skóry i błon śluzowych, a także kał i materiał pobrany z pochwy i szyjki macicy. Specjalista analityki klinicznej pracując jako cytolog w zakładzie patomorfologii zajmuje się oceną prawidłowości lub patologii komórki w zalecanym materiale. Mogą to być wycinki pobrane z chorobowo zmienionych części skóry, śluzówki, narządów, lub też materiał śródoperacyjny. Praca w pracowni analityki wiąże się głównie z oceną właściwości fizykochemicznych moczu, badaniem osadu moczu, diagnostyką płynu mózgowo-rdzeniowego, różnicowaniem wysięków i przesięków. Pracując jako asystent w każdej z tych pracowni specjalista analityki klinicznej odpowiedzialny jest za dobranie właściwych metod badawczych, kontrolę jakości wykonania badań i właściwe wydanie wyniku. Do jego obowiązków należy także kontrola nad prawidłową pracą aparatury medycznej, właściwym jej użytkowaniem i konserwacją, a także zapewnienie ciągłości dostaw odczynników i innych urządzeń koniecznych do prawidłowego wykonania zleconych badań. Analizy winny być wykonane w czasie jak najkrótszym ze względu na dobro pacjenta jak i małą trwałość materiału.