מעבדות המשרתות מחקר מדעי נטו, מחקר עיוני או מחקר של חומרים ותהליכים בתחומי הביולוגיה, הכימיה, הפיסיקה, הסביבה וכדור הארץ.
מעבדות אלו שכיחות בעיקר במוסדות מחקר או במוסדות אוניברסיטאיים ציבוריים או פרטיים. מתאפיינות בעבודה בקבוצות עבודה משתנות בהובלת חוקר בכיר אחד, בדגשי מחקר משתנים תדיר וציוד מחקר מאד שונה מקבוצה לקבוצה.
מבנה ארגוני בלתי מסוים. מרכזי תמיכה ושרות ברמת המוסד הכוללים ציוד מחקרי יקר המשותף לכולם ומומחים לתהליכי מדידה או דימות.