Микробиологические лаборатории занимаются выявлением и/или изучением 
микроорганизмов: вирусов, бактерий, грибков, простейших. Это нужно, чтобы найти методы диагностики и способы борьбы с разными заболеваниями человека, животных, растений. Лаборатории такого профиля есть в диагностических учреждениях, в больших многопрофильных больницах, на сан. эпидем. станциях, в научных институтах. В задачи лабораторий входит проведение анализов проб воздуха, воды, почвы, продуктов питания, физиологических материалов и пр.
Все работы в микробиологических лабораториях проводятся в соответствии с утвержденными регламентами и инструкциями, обеспечивающими безопасность персонала и достоверность результатов. Мы живем в XXI веке, поэтому хорошая лаборатория не может обойтись без современного оборудования. Практически в любой лаборатории должны быть:
- микроскопы, иммерсионный и люминесцентный;
- термостат, холодильник, сушильный шкаф, стерилизаторы, водяные бани, эксикаторы;
- дистиллятор для приготовления дистиллированной воды;
- электронные весы различной степени точности, рН-метры;
- центрифуги, смесители, мешалки, приборы для фильтрации, вакуумной фильтрации;
- плитки, спиртовки, газовые горелки и т. п.;
- инструменты для различных манипуляций: шпатели, микробиологические петли, пинцеты, пипетки и пипетаторы, дозаторы и пр.;
- лабораторная посуда: пробирки и колбы различной формы, вместимости и назначения; чашки Петри и культуральные колбы; весовые стаканчики; мензурки, мерные стаканы и пр.;
- фильтровальные материалы и готовые бактериальные фильтры; пробки из разных материалов, приспособление для изготовления ватно-марлевых пробок.
Большие исследовательские лаборатории обычно оснащаются спектрофотометрами и другим сложным аналитическим оборудованием, часто под управлением компьютеров.
Если в лаборатории оборудована термостатная комната для выращивания культур, то она оснащается:
- центрифугами и микроцентрифугами;
- термостатами для обеспечения культур стабильными условиями;
- прибором для анаэробных культур;
- прибором для выращивания культур в атмосфере с заданными характеристиками;
- холодильником и низкотемпературным термостатом для хранения образцов, вакцин, сывороток и пр.;
- автоклавом и суховоздушным шкафом для стерилизации посуды и оборудования.
В больших лабораториях также выделяют комнату для приготовления питательных сред.
Если лаборатория работает с микроорганизмами, представляющими повышенную опасность или легко передающимися по воздуху, то помещение оборудуется специальными стерильными стеклянными боксами с «тамбуром», устройствами для обеззараживания воздуха, герметичными ламинарными шкафами без прямого доступа человека к рабочим микроорганизмам (все манипуляции проводятся через резиновые рукава).
Каждое рабочее место в лаборатории должно быть хорошо освещено и снабжено:
- сосудом с дезинфицирующим раствором;
- спиртовкой или газовой горелкой для стерилизации инструмента;
- необходимыми инструментами, в числе которых микробиологические петли, шпатели, пинцеты, пипетки;
- штативом для пробирок.
Сотрудники лаборатории снабжаются специальной одеждой: белыми халатами, резиновыми перчатками, шапочками и сменной обувью или бахилами; при необходимости, марлевыми лицевыми повязками или масками.