Οι αιματολογικοί αναλυτές είναι ηλεκτρονικά, εξαιρετικά εξειδικευμένα και αυτοματοποιημένα μηχανήματα που μετρούν τον αριθμό των διαφορετικών ειδών λευκών και ερυθρών αιμοσφαιρίων σε ένα δείγμα αίματος. Τα αποτελέσματα που παρέχουν είναι συλλογικά γνωστά ως πλήρεις μετρήσεις αίματος (CBCs) ή πλήρης αιματολογική εξέταση με διαφοροποίηση κυττάρων (CBCs με diff). Οι περισσότεροι τρέχοντες αιματολογικοί αναλυτές παρέχουν μετρήσεις ερυθρών αιμοσφαιρίων (RBC), αιμοσφαιρίνη σε RBC, επίπεδα αιματοκρίτη, αριθμό αιμοπεταλίων, σωματικά δεδομένα και μετρήσεις πέντε διαφορετικών τύπων λευκών αιμοσφαιρίων. Ορισμένα νεότερα μηχανήματα μετρούν επίσης τους αριθμούς δύο εξειδικευμένων τύπων κυττάρων – ανώριμα λευκά αιμοσφαίρια και πυρηνωμένα ερυθρά αιμοσφαίρια – που είναι απαραίτητα για την επιβεβαίωση συγκεκριμένων διαγνώσεων.
Οι αρχικοί αιματολογικοί αναλυτές εμφανίστηκαν για πρώτη φορά τη δεκαετία του 1950, αλλά οι πραγματικά λειτουργικές και αυτοματοποιημένες εκδόσεις αυτών των μηχανών δεν έγιναν διαθέσιμες για δύο ακόμη δεκαετίες. Πριν από αυτό το διάστημα, οι μετρήσεις κυττάρων πραγματοποιούνταν χειροκίνητα. Ένας τεχνικός εργαστηρίου κάθισε σε ένα σκαμνί και είδε μια διαφάνεια σημειωμένη με πλέγματα μέσω μικροσκοπίου, μετρώντας τα κύτταρα με τη χρήση ενός χειρομετρητή. Περιττό να πούμε ότι κανένας αριθμός δύο κυττάρων δεν ήταν πανομοιότυπος και οι μετρήσεις θα μπορούσαν επίσης να ποικίλλουν ανάλογα με την προετοιμασία της αντικειμενοφόρου πλάκας ή το τμήμα του δείγματος αίματος που εφαρμόστηκε στην εξεταζόμενη πλάκα. Οι αυτοματοποιημένοι αιματολογικοί αναλυτές έχουν μειώσει πάρα πολύ αυτόν τον τύπο μεταβλητότητας.
Οι αιματολογικοί αναλυτές μετρούν τα κύτταρα με μία από τις τρεις γενικές τεχνικές κυτταρομετρίας ροής κυττάρων: τη μέθοδο ηλεκτρικής σύνθετης αντίστασης, τη μέθοδο σκέδασης φωτός ή τη χρήση φθοριζόντων βαφών για τη διαφοροποίηση των τύπων κυττάρων. Η κυτταρομετρία ροής κυττάρων αναφέρεται στην ικανότητα του αιματολογικού αναλυτή να ταξινομεί ένα μεμονωμένο κύτταρο με βάση το ιδιαίτερο μέγεθος ή το σχήμα του ή με τη βιοχημική ή αντιγονική του σύνθεση. Το μέγεθος ή το σχήμα ενός κυττάρου αίματος μπορεί να προσδιοριστεί ανάλογα με τον βαθμό ηλεκτρικής αντίστασης που προκαλεί ή τον τύπο του μοτίβου σκέδασης φωτός που μπορεί να δείξει. Οι βιοχημικές ή αντιγονικές ιδιότητες ταξινομούνται συνήθως χρησιμοποιώντας φθορίζουσες βαφές. Το τελικό εργαστηριακό αποτέλεσμα πλήρους αίματος είναι στη συνέχεια αποτέλεσμα ενός δείγματος αίματος που εξετάζεται κύτταρο-κύτταρο καθώς το αίμα διοχετεύεται μέσω του θαλάμου εξέτασης.
Ανάμεσα στις πολλές αξιοσημείωτες προόδους της ιατρικής επιστήμης τις τελευταίες δεκαετίες, οι αιματολογικοί αναλυτές έχουν φέρει αθόρυβα επανάσταση στην ιατρική πρακτική. Η εσωτερική ιατρική, η παιδιατρική και η ογκολογία είναι μεταξύ των πολλών ειδικοτήτων της ιατρικής που απαιτούν συχνές, ενημερωμένες και ακριβείς εξετάσεις CBC για να διαπιστωθεί εάν οι θεραπείες είναι αποτελεσματικές. Θεωρείται πλέον δεδομένο ότι μπορούν να παραγγελθούν εξετάσεις CBC, να ληφθεί αίμα και τα αποτελέσματα να είναι διαθέσιμα εντός μιας ώρας σε εγκαταστάσεις με αναλυτή.