Embora a boa adesão ao tratamento antirretroviral na infecção pelo vírus da imunodeficiência humana (HIV) tenha demonstrado melhora clínica substancial em pessoas que vivem com HIV, conseguir o acesso ao tratamento continua sendo um desafio nos momentos em que correm. Os estudos laboratoriais para diagnóstico e monitoramento da infecção pelo HIV concentram-se em estudos virológicos e contagem de linfócitos CD4+ e CD8+. No entanto, o perfil imunológico das pessoas que vivem com HIV não é avaliado detalhadamente, nem a reconstituição imunológica após o tratamento. É por isso que o objetivo desta revisão foi descrever, por um lado, os vários estudos realizados em laboratório para o diagnóstico e monitoramento da infecção pelo HIV. Por outro lado, descrever as contribuições do laboratório bioquímico no estudo do perfil imunológico de pessoas que vivem com HIV, que inclui desde determinações atualmente em uso, até novos biomarcadores inflamatórios solúveis ou de membrana celular, bem como subpopulações de linfócitos. Esses biomarcadores podem ser ferramentas valiosas como descritores do estado imunológico das pessoas e até mesmo como preditores de patologias associadas à infecção pelo HIV.