מערך המעבדות במרכז רפואי קפלן מבצע בדיקות בכל תחומי הרפואה: ביוכימיה ,פרמקולוגיה, סמני סרטן, המטולוגיה וקרישה, בקטריולוגיה, סרולוגיה בקטריאלית וויראלית, אנדוקרינולוגיה, גנטיקה מולקולארית, אימונולוגיה קלינית, HIV, היסטולוגיה וציטולוגיה.
במסגרת המערך מבוצעות כשלושה מיליון בדיקות לשנה למטופלי המערך האמבולטורי, למאושפזים במחלקות השונות בבית החולים, למאושפזי בית החולים הרצפלד ולבתי-אבות באזור. כמו כן, מבוצעות בדיקות מיוחדות במחוז מרכז, במחוז דרום ובמחוז ירושלים.
המעבדות מצוידות במכשור חדיש, אוטומטי ומתקדם תוך הטמעה תמידית של טכנולוגיות מתקדמות ושמירה על סטנדרטים בין-לאומיים של איכות, דיוק והדירות. המעבדה מבצעות בדיקות מחוץ לסל, בדיקות למעבדות מחקר ולגורמי חוץ פרטיים ומסחריים.
המעבדה עובדת בסטנדרטים בין-לאומיים ומבצעת בקרת איכות יומית ובקרת איכות בין-לאומית. 
עובדי המעבדה בעלי ניסיון עשיר בתחום התמחותם ומתעדכנים בחידושים האקדמיים והטכנולוגיים הקשורים לתחומם.
במעבדות עובדי מעבדה מוסמכים, עובדי מעבדה אקדמאיים בעלי תואר ראשון (B.Sc), תואר שני (M.Sc) ותואר שלישי (Ph.D). רמתם המקצועית הגבוהה של עובדי המעבדות והציוד המתקדם תורמים רבות לקידומם של המחקרים הקליניים המבוצעים במרכז הרפואי.

• המעבדה הביוכימית
• המעבדה ההמטולוגית
• מעבדת מיקרוביולוגית
• המעבדה לאבחון וטיפול באיידס