Für die Diagnostik von Erregern, die sich nur schwer oder gar nicht anzüchten lassen, ist die Infektionsserologie unersetzlich, die die Bestimmung der im Gefolge von Infektionen gebildeten spezifischen Antikörper im Serum beinhaltet. Die Analyse der Immunantwort des Patienten gestattet zusätzliche Aussagen über den Zeitpunkt und den Verlauf der Infektion, aber auch über seinen Immun- bzw. Impfstatus. In enger Kooperation mit der Abteilung Molekularbiologie erfolgt bei einigen Infektionen der Erregernachweis mittels PCR.