Kadangi teisinis procesas gali būti susijęs su bet kokia mokslo forma, bet koks mokslas gali būti taikomas teismo medicinos aplinkoje. Nepaisant to, kai kurie mokslai, ruošiantis teisminėms byloms, taikomi reguliariau nei kiti. Daugelis iš jų reikalauja laboratorinių tyrimų, ir tai yra pagrindinis teismo medicinos laboratorijos darbas.
Nusikaltimo vietoje, vietoje, kurioje surenkama daug teismo ekspertizės įrodymų, gali būti įkalčių, įskaitant kūno skysčius, plaukus, pluoštą, dirvožemį, taip pat pirštų atspaudus, pėdsakus, kompiuterius ir kt. Dėl to yra įvairių rūšių įrodymų. ir disciplinos, kurios dažniausiai nagrinėjamos teismo medicinos laboratorijoje. Vienas iš būdų jas suskirstyti į keturias disciplinų sritis: Gyvosios gamtos mokslai – biologija ir biochemija; Chemija – cheminė ir pėdsakų analizė; Farmacinė – vaistų ir toksikologijos analizė; ir modelio įrodymai.
Tačiau teismo medicinos laboratorija gali turėti daugiau skyrių. Pavyzdžiui, Niujorko valstijos teismo ekspertizės skyriuje yra dešimt laboratorijų skyrių, kurių mokslas yra skirtingas. Šios dalys yra biomokslai, kvėpavimo testai, dokumentų analizė. narkotikų chemija, šaunamieji ginklai, teismo ekspertizė, įskaitant pirštų atspaudų ėmimą, teismo ekspertizę, fotografiją, toksikologiją ir pėdsakus. Kiti skyriai tvarko įrodymų rinkimą ir bylų peržiūrą. Niujorko valstijos atveju teismo ekspertizės laboratorija taip pat teikia keletą kitų paslaugų, be nusikaltimo vietos duomenų analizės.
Biomokslų skyrius tvarko teismo DNR identifikavimo technologiją, audinių ir kūno skysčių analizę ir įveda duomenis apie DNR modeliavimą į nacionalinę kombinuotą DNR indeksų sistemą, dar žinomą kaip CODIS. Kvėpavimo testo padalinys paruošia visus tirpalus, kuriuos Niujorko policija naudoja kvėpavimo tikrinimo prietaisuose, ir prižiūri Alcotest, kuris kiekvienam iškvėpto oro mėginiui naudoja infraraudonųjų spindulių ir elektrocheminę analizę.
Dokumentų skyriuje analizuojami įvairūs dokumentų elementai, įskaitant rašyseną, popierių, rašalą ir dokumentų gamybos technologijas, tokias kaip rašomosios mašinėlės, kopijavimo aparatai ir kt. Taip pat atliekama Niujorko valstijos loterijos kokybės kontrolė. Vaistų chemijos skyrius naudoja chromatografiją, spektrofotometriją ir masių spektroskopiją, kad nustatytų, ar įrodymai yra nelegalios arba kontroliuojamos medžiagos.
Šaunamųjų ginklų identifikavimo padalinys, dar vadinamas balistikos padaliniu, analizuoja sviedinius, apvalkalus, šūvių likučius ir išbando šaunamuosius ginklus bei kitus ginklus. Jie taip pat atkuria serijos numerius. Teismo ekspertizės identifikavimo skyrius tiria pirštų atspaudus ir nuolat atnaujina valstybinę automatinę pirštų atspaudų identifikavimo sistemą, dar vadinamą SAFIS. Jie kuria latentinius spaudinius naudodami miltelius, chemines medžiagas, skirtingus šviesos šaltinius ir skaitmeninį patobulinimą.
Kriminalistinis vaizdo gavimo skyrius atlieka amžiaus progresavimą, daro brėžinius iš interviu, atlieka kaukolės rekonstrukciją, patikslina neaiškias nuotraukas ir rengia nusikaltimo vietos modelius. Fotografijos skyrius specializuojasi filmavimo srityje, įskaitant detalių tobulinimą, teismo pristatymų rengimą ir aerofotografavimą.
Toksikologijos skyrius analizuoja biologinius mėginius naudodamas dujų chromatografiją, masės spektrometriją, poliarizaciją, imuninį tyrimą ir kitus metodus, kad nustatytų, ar yra ar nėra vaistų, įskaitant alkoholį. Pėdsakai padeda tais atvejais, kai yra stiklo likučių, likučių po gaisro ir nelaimingų atsitikimų atvejais.