Il est organisé en deux secteurs distincts :
- Le secteur de cytologie effectue toutes les analyses nécessaires au diagnostic et au suivi des hémopathies : myélogramme, immunophénotypage, cytogénétique, biologie moléculaire et cultures cellulaires. Il explore également les pathologies du globule rouge avec la recherche de déficits enzymatiques (G6PD), l’étude des hémoglobines et anomalies de la membrane (test EMA), mais aussi la recherche de paludisme.

- Le secteur d’hémostase réalise des analyses spécialisées pour l'exploration des pathologies thrombotiques et hémorragiques. S’y associent des consultations médicales d’hémostase permettant le diagnostic et la prise en charge des patients atteints de maladies hémorragiques et thrombotiques. Le laboratoire intègre les Centres de Compétence de l’Hémophilie et de la Maladie de Willebrand, ainsi que le Centre de Référence des Pathologies Plaquettaires.