임상병리사는 분야에 따라 진단혈액검사, 임상미생물검사, 수혈의학검사, 일반화학검사 및 특수화학검사, 분자면역혈청검사, 분자유전검사, 종양표지자검사, 약물검사, 알레르기검사, 무기질검사, 세포유전검사, 현장검사, 감염관리업무 등을 하며, 심전도검사, 뇌파 및 수면뇌파 검사, 심폐기능검사, 기초대사검사, 근전도검사 등의 기타 생리학적 검사도 담당한다. 이 외에에도 조직검사와 세포병리검사, 방사선동위원소를 이용한 핵의학검사 등을 실시하며 이에 부가적으로 사용되는 시약 및 장비도 관리한다. 진출 분야에 따라 업무에 차이가 있을 수 있으나 기본적으로는 질병의 진단과 원인을 규명하는 업무를 수행한다.
임상병리사가 되기 위해서는 임상병리 관련 학과를 졸업하고 국가자격을 취득해야 한다. 면허 취득 후 소정의 교육과정 및 시험을 거쳐 대한임상병리사협회에서 해당 분야에서 전문성을 인정하여 발급하는 전문임상병리사 자격을 취득할 수 있다. 임상병리사는 보건의료기관뿐 아니라 보건 관련 국공립기관, 제약회사(품질관리과, 합성과, 개발실), 생명(공)과학 관련 연구소, 의료(기기) 관련 업체, 의과대학 및 대학병원 연구소, 임상검사센터 등으로 취업이 가능하며 보건직 공무원 시험에 응시하는 경우도 있다. 국립 검역소, 국립보건원, 과학수사연구원, 출입국관리소, 전문 임상검사센터 등으로 진출하기도 하며 국제 자격을 취득하여 국제임상병리사로서 해외에 취업하거나 한국국제협력단 및 민간의료봉사단, 도핑검사관 등으로 해외에서 활동하기도 한다.