เทคนิคการแพทย์นั้นมีหน้าที่ในการเก็บตัวอย่างได้แก่ การเจาะเลือดผู้ป่วย ผู้มารับบริการ ทางเส้นเลือดดำ เส้นเลือดปลายนิ้วเป็นต้น หากสิ่งส่งตรวจจากผู้เข้ามารับบริการ เช่น เลือด ปัสสาวะ อุจจาระ ได้ถูกส่งต่อมา เทคนิคการแพทย์จะมีหน้าที่ในกระบวนการตรวจสอบคุณภาพก่อนการวิเคราะห์ โดยจะทำการตรวจสอบชื่อและสิ่งส่งตรวจของผู้ป่วยว่าเป็นคนเดียวกัน และคุณภาพของสิ่งส่งตรวจว่าเหมาะสม ใช้กระบวนการเก็บที่ถูกต้องสำหรับนำมาทดสอบทางห้องปฏิบัติการหรือไม่ เนื่องจากสิ่งส่งตรวจที่ไม่เหมาะสมจะมีผลต่อการผลทดสอบ และหากไม่ได้คุณภาพ ต้องทำการปฏิเสธิสิ่งส่งตรวจเพื่อให้เจ้าหน้าที่จัดเก็บ หรือนักเทคนิคการแพทย์ที่รับผิดชอบได้ทำการจัดเก็บใหม่ต่อไป

หลังจากนั้น จะนำสิ่งส่งตรวจไปทำการตรวจวิเคราะห์ทางห้องปฏิบัติการทางการแพทย์เพื่อวินิจฉัย พยากรณ์ ติดตาม หรือประเมินสุขภาวะของผู้เข้ามารับบริการ ซึ่งจะรายงานผลให้แก่แพทย์หรือผู้ป่วยได้ทราบต่อไป

นอกจากนั้น เทคนิคการแพทย์ยังต้องควบคุมคุณภาพต่าง ๆ ภายในห้องปฏิบัติการทางการแพทย์ อาทิเช่น การควบคุมคุณภาพของการรับสิ่งส่งตรวจ ขั้นตอนระหว่างการทดสอบ และตรวจสอบความถูกต้องของผลทดสอบ โดยปกตินั้น เทคนิคการแพทย์จะทำการลงชื่อเพื่อรับรองผลการทดสอบทุกครั้งก่อนรายงานผลทางห้องปฏิบัติการ