Laboratorij za patologiju provodi razudbe s ciljem utvrđivanja patoloških procesa i uzroka uginuća kod domaćih, divljih, laboratorijskih i egzotičnih životinja. Također, prikupljaju se uzorci za daljnju laboratorijsku dijagnostiku, uključujući patomorfološke analize poput histopatoloških i citopatoloških pretraga, kao i in situ metoda(imunohistokemija, in situ hibridizacija i in situ PCR). Cilj ovih analiza je sprječavanje širenja bolesti i smanjenje gospodarskih šteta.
O svim pregledanim slučajevima vodi se opsežna arhiva, uključujući fotodokumentaciju i histoteku. Pretrage se provode na lešinama, organima i tkivima dostavljenim od terenskih veterinarskih službi i vlasnika životinja. Zajedno s Centrom za peradarstvo, laboratorij provodi patomorfološku dijagnostiku ptica.
Posebna se pažnja posvećuje pretragama naređenim od strane Veterinarske inspekcije i Uprave za veterinarstvo u slučajevima sumnje na zarazne bolesti. U tim slučajevima procjenjuju se zoohigijenski, hranidbeni i epidemiološki čimbenici, uključujući terenske preglede. Patomorfološka dijagnostika može se, prema potrebi, nadopuniti histopatološkim i citopatološkim analizama, a svi pregledani slučajevi arhiviraju se uz opsežnu fotodokumentaciju.
Na zahtjev Državnog odvjetništva Republike Hrvatske, laboratorij provodi forenzičku dijagnostiku. Kao integralni dio laboratorija, razudbe velikih životinja obavljaju se u prostorijama kafilerije “Agroproteinka d.d.” u Sesvetskom Kraljevcu, koja je opremljena specijaliziranom opremom za ovu vrstu pretraga.
Laboratorij također provodi dijagnostiku kontaminacije mikroplastikom korištenjem FTIR spektroskopije.