Illumina, Inc. est spécialisée dans le séquençage de l'ADN et les technologies basées sur les puces à ADN, et s'adresse à une clientèle issue des secteurs de la recherche, de la médecine clinique et des applications pratiques. Les produits de la société sont utilisés dans les sciences de la vie, l'oncologie, la santé reproductive, l'agriculture et d'autres segments émergents. Parmi ses clients figurent des centres de recherche en génomique, des établissements universitaires, des laboratoires gouvernementaux et des hôpitaux, ainsi que des laboratoires pharmaceutiques, biotechnologiques et de diagnostic moléculaire à vocation commerciale, et des entreprises de génomique grand public. Sa gamme complète de produits répond à l'ampleur des expérimentations et à l'étendue des analyses fonctionnelles nécessaires pour faire progresser la recherche sur les maladies, le développement de médicaments et la mise au point de tests moléculaires. Elle est également spécialisée dans la technologie protéomique basée sur les données. Ses produits comprennent des instruments, des kits et des réactifs, des outils de sélection, ainsi que des logiciels et des outils d'analyse. Ses services comprennent des services de séquençage, des services de puces à ADN, la surveillance proactive des instruments, ainsi que des services d'entretien et de formation sur les instruments.