O Laboratório de Microbiologia do Leite tem suas atividades direcionadas para trabalhos de pesquisa que visam à identificação e caracterização fenotípica e molecular de microrganismos que causam doenças nos animais, deterioração do leite ou que são veiculados pelo leite e patogênicos para o homem. Além de projetos de pesquisa que visam o isolamento e identificação/caracterização dos microrganismos citados, o laboratório realiza atividades de apoio a projetos que necessitam de isolamento e identificação de microrganismos relacionados a doenças do gado de leite e de produtos lácteos. Os clientes do laboratório são pesquisadores e técnicos da Embrapa e de outras instituições de ensino e pesquisa, e estudantes.

Neste laboratório encontra-se a Coleção de Microrganismos de Interesse para o Agronegócio do Leite, que faz parte da Rede de Recursos Genéticos Microbianos da Embrapa. A coleção inclui patógenos dos animais e contaminantes dos produtos de origem animal. A coleção foi organizada com a finalidade de se dispor de um grande número de linhagens, com informações sobre a origem, data de isolamento e história clínica, para serem usadas em estudos epidemiológicos, desenvolvimento de métodos para o diagnóstico e controle de doenças ou problemas relacionados à contaminação do leite. Estes estudos podem contribuir para o desenvolvimento ou avaliação de vacinas, métodos rápidos de diagnóstico, alternativas para o controle e tratamento de doenças infecciosas, controle de resistência aos antimicrobianos ou avaliação de disseminação de resistência entre patógenos de animais.