Die dreijährige Ausbildung (sechs Semester) umfasst theoretischen und praktischen Unterricht in naturwissenschaftlichen, überwiegend medizinischen Fächern sowie die praktische Ausbildung (berufsbezogenes Praktikum) in Krankenhäusern, Kliniken und Instituten. Der theoretische Unterricht wird von Fachdozenten gehalten, der praktische Unterricht wird von Medizinisch-technischen Laboratoriumsassistentinnen vermittelt.

Es gibt vier Hauptfächer in der MTL-Ausbildung. Sie sind Gegenstand der schriftlichen, mündlichen und praktischen Prüfung im Staatsexamen. Auch die prüfungsrelevanten Nebenfächer sind Teil des schriftlichen Examens. Darüber hinaus stehen noch weitere, nicht für die Prüfung relevante Fächer auf dem Stundenplan.
 
Die Lehrgangsteilnehmer erwerben mit einer bestandenen staatlichen Abschlussprüfung die Erlaubnis, einen qualifizierten verantwortungsvollen Beruf auszuüben, der zum Schutz der Gesundheit der Bevölkerung beiträgt. 

Medizinische Technologinnen und Technologen für Laboratoriumsmedizin erhalten eine Ausbildungsvergütung nach dem Tarifvertrag für Auszubildende der Länder in Gesundheitsberufen (TVA-L Gesundheit).