Il criminalista e la criminalista studiano scientificamente le circostanze di un atto criminale perricercare le tracce e per identificaregliautori, le modalità d'agire eimetodi utilizzati per compiere il reato (mezzi di prova). 

I criminalisti coadiuvano la magistratura nelle inchieste penali complesse, in casi di omicidio, lesioni volontarie gravi, suicidio, rinvenimento di cadavere, furto con o senza scasso, rapina, aggressione, incendio o esplosione, infortuni o incidenti mortali sul lavoro, incidenti dellacircolazione stradale, ecc. Procedono a rilevamenti tecnicie scientifici sul luogo del reato o dell'incidente. 

La loro attività si suddivide in 3 fasi - ricerca e prelievo tracce, analisi in laboratorio, interpretazione delle prove o degli indizi - e può essere così descritta: 

• assicurare la fissazione dello stato dei luoghi (descrizione, fotografie, registrazioni, ecc.) ed eseguire le constatazioni tecniche;
• indagare unitamente al medico legale, la polizia giudiziaria e la gendarmeria, la morte sospetta di persone;
• ricercare e prelevare tracce macroscopiche (tracce di suola di scarpe, segni di scasso, tracce papillari, tracce biologiche (DNA) o di altro materiale, ecc.) e tracce microscopiche (tracce biologiche (DNA), fibre, residui di tiro, vernici, ecc.) ed analizzarli;
• eseguire rilevamenti fotografici, tridimensionali, panoramici/sferici e video;
• allestire e diffondere segnalazioni descrittive ("identikit");
• preparare e controllare esche di tipo chimico in caso di furti ripetuti; ricercare, prelevare ed interpretare i residui di tiro su persone, vestiti o oggetti;
• ricostruire traiettorie e direzioni di tiro determinate dall'uso di armi; ricercare, prelevare ed analizzare sostanze stupefacenti;
• ricercare le origini e le cause di incendio o di esplosione;
• accertare le cause e le circostanze di infortuni professionali e incidenti gravi (circolazione, ferroviari,ecc.);
• allestire perizie tecniche e scientifiche di carattere dattiloscopico, balistico, calligrafico o per l'accertamento di autenticità o falsificazione di documenti d'identità e banconote;
• allestire rapporti di accertamento tecnico o peritali in ambiti diversi.

L'attività dei criminalisti si differenzia da quella dei criminologi. I criminalisti, con una formazione in scienze forensi, conoscono ed applicano tutti quegli strumenti scientifici e tecnici che permettono di evidenziare prove e indizi di un reato, di analizzare ed interpretarle in linea con le direttive internazionali. I criminologi, con una formazione in scienze sociali, psicologia o sociologia, studiano il comportamento deviante e antisociale della persona che ha commesso il reato, ne ricercano le cause e ne propongono dei possibili rimedi. La criminalistica chiamata in gergo "Polizia scientifica", viene oggigiorno considerata facente parte delle cosiddette "Scienze forensi".