En santé animale, en santé des végétaux ou en sécurité sanitaire des aliments, les autorités sanitaires ont besoin d’un dispositif de surveillance performant, s’appuyant sur un réseau de laboratoires fiables pour réaliser les analyses officielles de certains dangers sanitaires, qu’ils soient courants, exotiques ou émergents. Ceux-ci sont le plus souvent d’importance majeure et réglementés. Ces dangers sanitaires peuvent être des microorganismes pathogènes (virus, bactéries, champignons, parasites), des macroorganismes (insectes ravageurs, plantes envahissantes) ou des contaminants chimiques.

Pour chaque danger sanitaire ou famille de dangers sanitaires à surveiller, un laboratoire dit « de référence » est désigné par les autorités sanitaires nationales, européennes ou internationales. Le plus souvent des laboratoires agréés pour la réalisation des analyses officielles de terrain sont également désignés, et dans certains cas particuliers des laboratoires reconnus pour la réalisation des analyses d’autocontrôle, conduites par les entreprises du secteur agroalimentaire. 

Le laboratoire de référence est le garant de la fiabilité des analyses effectuées par l’ensemble des laboratoires officiellement désignés. Son mandat peut être :

• national : il s’agit alors d’un mandat de Laboratoire national de référence (LNR). Il est désigné par le ministère chargé de l’agriculture (arrêté du 29 décembre 2009 modifié),le ministère chargé de la santé pour les eaux destinées à la consommation, et dans quelques cas particuliers le ministère chargé de l’environnement ; il fédère le plus souvent un réseau de laboratoires agréés et, dans certains cas, un réseau de laboratoires reconnus ;
• européen : il s’agit alors d’un mandat de Laboratoire de référence de l’Union européenne (LRUE). Il est désigné par la Commission européenne et est à la tête d’un réseau de laboratoires nationaux de référence, désignés dans chaque État membre de l’Union européenne ;
• international (Laboratoire de référence ou Centre collaborateur de l’ OMSA (Organisation mondiale de la santé animale), Centre de référence de la FAO (Organisation des Nations unies pour l'alimentation et l'agriculture), Centre collaborateur de l’OMS (Organisation mondiale de la santé)).  Ses missions sont alors essentiellement l’appui aux laboratoires des pays membres de ces organisations internationales.

Les laboratoires de l’Anses, en portant de nombreux mandats de référence nationaux, européens et internationaux, assument une importante part de responsabilité dans le bon fonctionnement du système d’analyses officielles, qui garantit la surveillance du territoire et la sécurité des échanges d'animaux, des végétaux et des denrées alimentaires en France et en Europe.

Afin de s’assurer de la fiabilité des analyses effectuées par le réseau de laboratoires qu’il fédère, le laboratoire de référence réalise le développement, la validation et le transfert de méthodes d’analyse. Pour cela, il produit et caractérise ou acquiert des matériaux de référence et constitue et entretient une collection d’échantillons caractérisés, utilisés pour ses activités. Lorsque c’est possible (en fonction des coûts et de la disponibilité), il peut, si nécessaire, diffuser certains de ces produits à son réseau de laboratoires. 

Dans le même objectif de fiabilité des analyses, le laboratoire de référence peut être amené à contrôler la qualité des réactifs biologiques utilisés pour les analyses dans son domaine de compétence et diffuser, dans ce cadre, certains matériaux de référence et/ou échantillons caractérisés aux producteurs de réactifs.

Le laboratoire de référence organise des formations pour son réseau de laboratoires et met également en œuvre des essais inter-laboratoires d’aptitude (EILA), permettant de vérifier les performances des laboratoires du réseau. 

Des documents utiles à la conduite des missions de laboratoire de référence sont élaborés par l’Agence : glossaires, guides de validation et de transfert des méthodes d’analyses, modèle de fichier de transfert.