此類儀器是多種先進的細胞分析技術的高度綜合應用，對血細胞的分析參數更多，結果也更準確。如Coulter VCS血細胞分析儀就采用了體積分析、高頻傳導和激光散射等多項技術，Technicon H*3血細胞分析儀則采用了激光流式細胞分析、細胞化學染色、細胞分光光度術等多項技術。Technicon H*3的分析參數可達四十余項，對紅細胞除可作一般分析外尚可對單個細胞內血紅蛋白含量、濃度、細胞大小不等、高低色素性變化做出定量描述，而且可測定網織紅細胞的數量、形態、體積、血紅蛋白含量及濃度等.對白細胞可分出三類5種并提示幼稚細胞數量，還可對核象左移、核象右移、過氧化物酶染色強度作定量描述，而且還能分析淋巴細胞亞群等。
此類綜合型儀器的性能代表了當今血液細胞分析儀的最新發展趨勢，但價格昂貫，在臨床常規血液學檢查方面尚難普及