در این آزمایشگاه با استفاده از تکنیک فلوسایتومتری، سلول‌های رنگ‌آمیزی شده (به وسیله آنتی‌بادی‌ها و یا رنگ‌های فلورسنتی ) در یک جریان سیال قرار گرفته و به صورت تک تک از مقابل پرتوی نوری (لیزر) عبور می‌کنند. پرتوهای پراکنده شده پیش از رسیدن به آشکارسازها از طریق فیلترها و آینه‌ها در جهت صحیح هدایت و سپس به آشکار سازها می‌رسند.
این آشکارسازها، سیگنال‌های نوری را به سیگنال‌های الکتریکی متناسب با نور جمع‌آوری شده، تبدیل می‌کنند. پراکنش نور در زاویه‌های مختلف می‌تواند سلول‌ها را بر اساس تفاوت در اندازه و گرانولاریتی از هم متمایز کند. از طرف دیگر، نشر رنگ فلورسنس از سلول‌ها می‌تواند نشان‌دهنده میزان اتصال آنتی‌بادی‌ها به پروتئین هدف یا شاخص مورد بررسی باشد.