A importância do laboratório na investigação ou escala industrial em qualquer de suas especialidades, seja química, dimensional, elétrica, biológica, baseia-se no exercício de suas atividades sob condições ambientais controladas e normatizadas, de modo a assegurar que não ocorram influências estranhas que alterem o resultado do experimento ou medição e, ainda, de modo a garantir que o experimento seja repetível em outro laboratório e obtenha o mesmo resultado.
A realização de experiências por meio de cálculos, medições e análises químicas, físicas e biológicas exigem controle e precisão alcançáveis apenas em espaço e ambiente estruturados para tal, de acordo com normas técnicas estabelecidas por lei. Essas atividades envolvem riscos como o biológico, por exemplo, associado ao manuseio de material infectado; como riscos ergonômico, químico, físico, entre outros. Por essa razão, a sua prática é orientada por manuais de biossegurança que determinam procedimentos operacionais padronizados visando diminuir ou eliminar riscos às saúdes ocupacional e pública.Entre as ações regulamentadas e fiscalizadas por órgãos de vigilância à saúde, incluem-se a instalação, a montagem e o funcionamento de um laboratório, os quais obedecem a requisitos de segurança como temperatura, umidade, pressão atmosférica, rede elétrica, isenção de contaminação microbiológica em suspensão no ar ou em poeiras, isenção de vibração e de ruído, além de instalações e equipamentos mantidos sob controle de qualidade atestada.
Instituído pelo físico alemão Justus von Liebig (1803—1873), o uso didático do laboratório ganha destaque no ensino da ciência e revela ao aluno um momento importante para a formação de suas próprias reflexões e conclusões.É comum, na prática laboratorial, a utilização de modelos físicos e matemáticos como meios de compreensão da realidade por trás dos fenômenos ou objetos de estudo, quer sejam estes indiretamente acessíveis aos sentidos, quer não. Em termos científicos, a física busca fornecer compreensão acerca das grandezas e entes físicos mais universais e fundamentais. É por tal sempre relevante aos estudos científicos acerca do mundo natural. Tem-se a exemplo a temperatura como grandeza física geralmente controlada em um ambiente laboratorial, e o termômetro como aparelho presente em praticamente todos os laboratórios das ciências naturais.
Nos laboratórios de química, normalmente, há pelo menos uma capela de laboratório onde produtos químicos tóxicos e perigosos podem ser manipulados sem risco.
