Molekulárně genetická laboratoř provádí kompletní vstupní molekulárně - genetickou diagnostiku hematologických onemocnění a také monitorování zbytkové choroby po léčbě. Zabývá se také vyšetřeními ověřujícími přihojení transplantátu po alogenní transplantaci, diagnostikou některých oportunních infekcí u imunokompromitovaných nemocných (např. cytomegalovirová infekce, EBV infekce).