No início da medicina a prática da profissão era restrita ao exame físico e observação do paciente. Os estudos laboratoriais estavam restritos às substâncias que eram naturalmente eliminadas pelo corpo.
Acredita-se que o exame de urina foi o primeiro exame de diagnóstico laboratorial. A avaliação de urina pelos médicos sumérios e babilônios foi documentada em placas de argila que datam de 4000 a.C. Culturas hindus tinham o conhecimento de que a urina de alguns pacientes tinha sabor adocicado e atraía formigas.