血清检查通过分析血液中各类物质（如蛋白、酶、激素、代谢物等），可辅助诊断感染性疾病（如血常规中白细胞、C反应蛋白异常提示细菌感染）、代谢性疾病（如血糖、血脂异常提示糖尿病、高脂血症）、肝肾疾病（如转氨酶、胆红素、肌酐升高提示肝肾功能损伤）及内分泌疾病（如甲状腺激素异常提示甲亢/甲减）等。
- 感染性疾病筛查：白细胞计数及分类可判断细菌或病毒感染，C反应蛋白（CRP）快速反映炎症程度，降钙素原（PCT）对细菌感染诊断特异性高。特殊人群如老年人感染症状不典型时，血清学指标更具参考价值。
- 代谢性疾病评估：空腹血糖、糖化血红蛋白（HbA1c）监测糖尿病风险，血脂四项（总胆固醇、甘油三酯、HDL-C、LDL-C）筛查高脂血症，尿酸水平异常提示高尿酸血症。糖尿病患者需定期监测糖化血红蛋白反映长期血糖控制。
- 肝肾功能检测：丙氨酸氨基转移酶（ALT）、天冬氨酸氨基转移酶（AST）升高提示肝细胞损伤，胆红素升高可能与肝胆疾病相关；肌酐、尿素氮升高提示肾功能不全，胱抑素C对早期肾功能损伤更敏感。慢性肾病患者需定期复查肾功能指标。
- 内分泌疾病诊断：甲状腺功能（TSH、游离T3、游离T4）异常可诊断甲亢或甲减，性激素六项（雌二醇、睾酮等）辅助判断性腺功能，皮质醇水平异常提示肾上腺疾病。备孕女性需提前筛查甲状腺功能，避免孕期甲减影响胎儿发育。
- 肿瘤标志物筛查：甲胎蛋白（AFP）与原发性肝癌相关，癌胚抗原（CEA）对结直肠癌有提示作用，糖类抗原125（CA125）与卵巢癌相关。肿瘤标志物升高需结合影像学检查进一步确认，部分良性疾病也可能导致轻度升高。
