A Illumina fornece ferramentas e serviços para analisar material genético em ciências biológicas e clínicas. A empresa gera mais de 90% de sua receita com instrumentos de sequenciamento, consumíveis e serviços. A tecnologia avançada da Illumina permite sequenciar todo o genoma em humanos e outros grandes organismos. Suas ferramentas de baixo rendimento permitem aplicações que exigem menos dados, como exames virais e de câncer. A Illumina também vende microarrays (9% das vendas de 2024) que permitem triagem genética de baixo custo com aplicações agrícolas e de consumo.