Sudėtingo žmogžudystės tyrimo metu į nusikaltimų laboratoriją gali būti išsiųsti šimtai įrodymų, įskaitant aukos kūną. Įvykio vietoje dirbantys tyrėjai elgiasi atsargiai, siųsdami įrodymus į nusikaltimų laboratoriją, kad nepraleistų nieko svarbaus. Aukos dėvimi drabužiai, kilimai, bet kokios vietoje rastos biologinės medžiagos, vabzdžiai, ginklas ir viskas, kas neįprasta, bus nufotografuoti vietoje, supakuoti į maišus ir išsiųsti į nusikaltimų laboratoriją tolimesniam patikrinimui.
Nuo tada, kai įkalčiai supakuoti, jie lieka kontroliuojamoje priežiūros grandinėje, kad būtų užtikrinta, jog jis nėra užterštas. Kai jis atvyksta į nusikaltimų laboratoriją, laboratorijos pareigūnas jį pasirašo ir užrakina arba nedelsdamas nuneša į darbo stalą apžiūrai. Kiekvienas, kuris tvarko įrodymus, mūvi pirštines ir dažnai apsauginius skydus virš drabužių, kad dar labiau sumažintų užteršimo riziką.
Visiems į nusikaltimų laboratoriją patekusiems įrodymams suteikiamas unikalus tapatybės numeris ir jie plačiai nufotografuojami prieš juos išnagrinėjant. Pirminis įrodymų tyrimas paprastai derinamas su padiktuotu arba rašytiniu aprašymu, kuris įtraukiamas į su tais įrodymais susijusius įrašus. Tada įkalčiai apdulkinami arba apipurškiami pirštų atspaudais, kad juos būtų galima nusidėvėti naudojant. Jei randami pirštų atspaudai, jie pakeliami ir atidedami kryžminiam suderinimui.
Paėmus pirštų atspaudus, įrodymai tiriami, ar nėra skaidulų ar biologinės medžiagos, pvz., plaukų ir kraujo, pėdsakų. Šie įrodymai, savo ruožtu, bus kruopščiai išimami, supakuoti ir sunumeruoti, kad būtų galima atlikti išsamią analizę. Pluoštai bus ištirti ir nufotografuoti, nes jie gali suteikti vertingų užuominų; jei nukentėjusysis tam tikru momentu buvo paguldytas į automobilio bagažinę, pavyzdžiui, pagal jo drabužių pluoštus būtų galima nustatyti automobilio markę. Biologiniai įrodymai yra tiriami dėl DNR, kad būtų galima juos sulyginti su nusikaltėliu arba jį dominančiu asmeniu, kuris buvo nusikaltimo vietoje.
Atidžiai apžiūrimi ir įvykio vietoje rasti ginklai. Jei ginklas buvo ginklas, bus atliekami balistiniai bandymai, siekiant nustatyti, kada jis buvo paleistas, ir gauti švarius kulkų pavyzdžius iš ginklo, kuriuos būtų galima palyginti su kulkomis nusikaltimo vietoje, kad ginklas atitiktų žmogžudystę. Peiliai ir kiti instrumentai kruopščiai tikrinami, ar juose nėra biologinės medžiagos pėdsakų, o jų formos nufotografuojamos ir aprašomos, kad būtų galima suderinti su nukentėjusiojo žaizdomis. Jei ginklas turi serijos numerį arba unikalų identifikatorių, jis bus įtrauktas į duomenų bazę, kad būtų galima sužinoti, ar galima rasti informacijos apie naujausią registruotą ginklo savininką.
Nukentėjusysis nuvežamas į skrodimo skyrių nusikaltimų laboratorijoje, kad jį apžiūrėtų teismo medicinos patologas, kuris ant kūno gali rasti įkalčių, tokių kaip pluoštai, biologinė medžiaga ir kulkos, kurios siunčiamos atgal į nusikaltimų laboratoriją. Skrodimas yra labai svarbi apžiūros dalis, nes bus nustatyta tiksli mirties priežastis, taip pat duos užuominų apie mirties laiką. Teismo medicinos ekspertas taip pat galės pasakyti, ar kūnas buvo perkeltas, ir nustatyti nukentėjusiojo tapatybę, jei jo tapatybė dar nenustatyta.
Įkalčių analizė nusikaltimų laboratorijoje padeda teisėsaugai susekti nusikaltėlius. Kai kas nors buvo suimtas ir oficialiai apkaltintas, šie įrodymai taip pat gali padėti nuteisti kaltinamąjį teisme, jei jis ar ji yra kaltas. Kai nusikaltimų laboratorija išnagrinėja įrodymus ir parodo juos teisme, prisiekusiųjų komisija nusprendžia, ar jie yra pakankamai įtikinami, kad nusikaltimas būtų vertas, ar ne.