Ο υπεύθυνος κυτταρολογικού εργαστηρίου ασχολείται με την επεξεργασία και την ανάλυση κυτταρικού υλικού με σκοπό την πρόληψη ή τη διάγνωση διαφόρων παθήσεων (π.χ., καρκίνος). Ακόμη, εφαρμόζει σύγχρονες μορφές τεχνολογίας (κυτταρομετρία ροής, αυτόματη μικροσκόπηση επιχρισμάτων, μέθοδοι υβριδισμού κ.ά.) προκειμένου να καταλήξει σε διάγνωση ή για να καταστήσει το δείγμα κατάλληλο για περαιτέρω ιατρική εξέταση. Τέλος, συνεργάζεται με άλλους επιστήμονες συναφών ειδικοτήτων (κυτταροπαθολόγους, ιστοπαθολόγους, βιολόγους, βιοχημικούς, γενετιστές κ.ά.) για την αξιολόγηση των εξετάσεων και την πιο ολοκληρωμένη αντιμετώπιση των προβλημάτων του ασθενούς.