Ģeotehniskā laboratorija ir zinātniska iestāde, kas paredzēta zemes elementu, īpaši augsnes un iežu, testēšanai un izpētei. Šāda veida laboratorija visbiežāk ir saistīta ar inženiertehniskajām darbībām. Pilsētplānošana, ceļu būve un erozijas kontrole parasti ir atkarīga no dabisko savienojumu analīzes, kas bieži vien var notikt tikai ģeotehniskajā laboratorijā. Valdības aģentūras un militārpersonas bieži sponsorē šīs laboratorijas, vai nu nodrošinot tajās personālu uz vietas, vai slēdzot līgumus par viņu pakalpojumiem ar ārējiem privātajiem uzņēmumiem. Dažās universitātēs ir arī laboratorijas, parasti kopā ar ģeotehniskajām apmācību programmām.
Jebkurā ģeotehniskajā laboratorijā parasti ir divas galvenās daļas: laukums saņemšanai un uzglabāšanai un zona testēšanai. Laboratorijas testēšana var būt tikpat vienkārša kā zinātnieks, kas veic pamata salikto analīzi, vai tikpat sarežģīta kā materiāla sadalīšana, saistīšana vai atpūta. Laboratorijas testēšanas daļa parasti izskatās kā jebkura zinātnes laboratorija. Mašīnas, piemēram, smidzinātāji un centrbēdzes vērpēji, bieži atrodas pie sienām, savukārt soli ar vārglāzēm, degļiem un paraugu izolācijas paplātēm aizņem centrālo vietu.
Dažas laboratorijas ir daudzfunkcionālas, kas nozīmē, ka tās var pielāgot dažādus paraugus un testēšanas uzdevumus. Citi ir daudz niansētāki, bieži vien koncentrējoties tikai uz vienu konkrētu pētījumu veidu. Ģeotehniskās laboratorijas diapazonu parasti nosaka tās uzstādījums, kā arī tajā strādājošo zinātnieku zināšanas.
Daudzām valdībām ir ģeotehnisko pakalpojumu nodaļas, kas palīdz pilsētplānotājiem konsultēt par attīstības vai būvniecības iespējamību noteiktos apgabalos. Šajos uzdevumos iesaistītie zinātnieki bieži ir ļoti specializēti. Viņi parasti pabeigs augsnes pārbaudi un paraugu ņemšanu no piedāvātajām vietām, bet arī analizēs jaunu papildinājumu, piemēram, seguma vai ēku betona pamatu, izturību un paredzamo kalpošanas laiku.
Laboratorijas speciālisti var arī strādāt, lai radītu jaunus, spēcīgākus kompozītmateriālus. Izstrādāt segumu, kas sasalstot izturīgs pret plaisāšanu, var būt viena ģeotehniskā zinātnieka uzdevums, savukārt risinājumu meklēšana betona pamatiem, kas grimst pārsātinātā augsnē, var būt cita uzdevums. Šo un citu projektu izpēte un testēšana notiek ģeotehniskajā laboratorijā.
Militārās ģeotehniskās laboratorijas bieži kalpo līdzīgiem izpētes mērķiem. Augsta līmeņa eksperti bruņotajos dienestos parasti izmanto ģeotehniskās laboratorijas telpu, lai izprastu skarbos reljefus. Darbinieki šajā jomā nosūtīs paraugus atpakaļ uz laboratoriju, kur zinātnieki tos pārbaudīs, sadalīs un analizēs to galvenās sastāvdaļas.
Daudzi ģeotehniskie uzņēmumi nodrošina arī laboratorijas rūpnieciskai lietošanai, jo īpaši urbšanas un kalnrūpniecības nozarē. Uzņēmumi, kas veic naftas urbšanas, ūdens urbšanas vai liela mēroga rakšanas darbus, parasti paļaujas uz iekšējām ģeotehniskās laboratorijas iespējām, lai ātri pārbaudītu, identificētu un uzglabātu paraugus. Inženieri šajā jomā bieži sāk savu darbu, urbjot nelielu serdi no piedāvātās vietas. Kad zinātnieki, kas atgriezušies laboratorijā, būs novērtējuši parauga sastāvu, inženieriem būs labāks priekšstats par to, vai viņi vēlas ieguldīt, lai faktiski veiktu izpēti un urbumus, vai arī labākus rezultātus varētu atrast citur. Iepriekšējo paraugu bibliotēkas uzturēšana arī palīdz inženieriem uzzināt, ko sagaidīt līdzīgā reljefā.