L'ensemble du système de gestion de la qualité doit être soumis à un audit interne. Dans un audit interne, ce qui figure dans les documents est comparé à ce qui est observé en pratique et avec ce qui figure dans la norme. Cette comparaison permet de vérifier si les procédures sont effectivement suivies comme décrit dans les documents (POS, manuel de la qualité, manuel de sécurité biologique) et, inversement, si les procédures décrites dans les documents correspondent à la meilleure méthode pour leur exécution en pratique. Au cours de ces vérifications, la conformité avec la norme ISO 15189 est également vérifiée. Dans la colonne de droite figure un lien vers des informations de base dans le manuel Système de gestion de la qualité au laboratoire (LQMS) de l'OMS sur la réalisation d'audits.

Selon la norme ISO 15189, les principaux éléments du système de gestion de la qualité doivent être audités tous les 12 mois. Il est également recommandé d'auditer les méthodes d'examen à cette fréquence.

En phase 3, le système d'audit sera mis en place. La première étape est la formation : un audit interne doit être réalisé par des auditeurs internes certifiés. Le nombre d'auditeurs internes nécessaires dans le laboratoire dépendra de la taille de celui-ci et cette estimation doit être faite par le responsable du laboratoire lui-même. Le nombre de membres du personnel désignés auditeurs internes doit être suffisant pour effectuer l'audit de la totalité du système de gestion de la qualité et de l'ensemble des méthodes d'examen tous les 12 mois, sans surcharger les auditeurs internes, qui subiraient alors une pression de travail inacceptable. Faire suivre une formation au moins au responsable qualité et à un autre membre du personnel. De cette manière, le responsable qualité et l'autre membre du personnel formé peuvent constituer une équipe d'audit dans laquelle l'un est chargé d'interroger et l'autre d'enregistrer ce qui est dit. Au début en particulier, il est difficile pour un membre du personnel de prendre des notes et d'interroger en même temps. Pour qu'il y ait un suppléant si la personne change d'emploi ou n'est pas disponible pour une autre raison, il est préférable qu'il y ait au moins 3 auditeurs internes.