מערך המעבדות במרכז רפואי כרמל, מעבדות ליבה: ביוכימיה (הכוללת גם פרמקולוגיה ואנדוקרינולוגיה), המטולוגיה (כולל קרישה ומולקולרית), מיקרובילוגיה (כולל בקטריולוגיה, סרולוגיה, אימונולוגיה מולקולרית).
המעבדה ההמטולוגית מבצעת בדיקות דחופות ובדיקות שגרה בארבע תחומים: ספירת דם וציטולוגיה של תאי דם ולשד עצם, בדיקות קרישה, ביולוגיה מולקולרית של ממאירויות המטולוגיות ואיפיון תאי דם בפלו- ציטומרטיה.
במרכז הרפואי כרמל קיים בנק זרע פעיל משנת 1980. בנק הזרע ממוחשב לפי נוהלי אבטחת מידע מחמירים. ניהול ותחזוקת בנק הזרע מבוצעים לפי הוראות משרד הבריאות כולל תו תקן ISO 9001 ונמצאים תחת בקרות בין לאומיות.
במעבדה מבצעים מגוון טיפולי פוריות: הקפאת זרע, חירור מעטפת הביצית – Assisted hatching באמצעות מכשיר לייזר, הקפאה בשיטת הוטריפיקציה של עוברים ושל ביציות. במעבדה מומחים גם בשימור פריון ובכלל זה בהקפאת רקמת שחלה.
המעבדה לגנטיקה פועלת במסגרת המכון לגנטיקה רפואית. במעבדה מבצעים בדיקות סקירה לשם גילוי זוגות בסיכון ללידת ילדים עם מחלות תורשתיות חמורות, בדיקות לאבחון מחלות תורשתיות, אבחונים טרום לידתיים ובדיקות CMA (הצ'יפ הגנטי).
המעבדה מבצעת בדיקות בשלושה תחומים: בדיקות בקטריולוגיות – בדיקות לזיהוי חיידקים ובדיקות רגישות לתרופות בנוזלי גוף, בדיקות מולקולריות - בדיקות שעלת ו-HPV, ואימונולוגיה/סרולוגיה - זיהוי מחלות אוטואימוניות, ממאירות ומדבקות.
במעבדה מבוצעות בדיקות סוג דם וסקר לחולים מאושפזים. בבנק הדם מכינים דם ומרכיבים שונים לחולים הזקוקים לכך. בנק הדם בבית חולים כרמל פועל ברציפות 24 שעות ביממה.
המעבדה מבצעת בדיקות ביוכימיות, קביעת גזים בדם, בדיקות שתן, בדיקות ויטמינים מיוחדות, קרוטן, תבחיני זיעה, קטכולאמינים, סמני סרטן, בדיקות אנדוקרינולוגיות ועוד
במעבדה מבצעים בדיקות היסטולוגיה רוטינית, אימונוהיסטוכימיה, היסטוכימיה, אימונופלורסנציה ציטולוגיה וחתכים קפואים לדגימות טריות, המגיעות לאבחון מהיר במהלך הניתוח.
