O uso da experimentação e do laboratório de Ciências nas aulas de Biologia, Física e Química tem sido alvo de diversas investigações que apontam suas contribuições para a construção do conhecimento científico entre estudantes da Educação Básica. Para tal, almeja-se uma formação que habilite os professores não apenas para manusear equipamentos e materiais de laboratório, mas, sobretudo, que discuta o papel pedagógico desse espaço e das atividades experimentais. Este estudo buscou investigar a formação e atuação de professores de laboratórios de Ciências de escolas públicas estaduais do Ceará e os desafios quanto ao uso da experimentação no Ensino Médio. Foi realizado um estudo exploratório qualitativo junto a dez professores que atuaram em laboratórios de Ciências entre 2018 e 2019, utilizando-se de um questionário semiestruturado, cujos dados, mediante categorias analisadas, indicam que os professores, por mais que possuam formação em cursos de licenciatura, não estudaram sobre o uso da experimentação e do laboratório no ensino de Ciências. Apesar disso, entendem suas contribuições para a aprendizagem dos estudantes e apontam como principais desafios na prática docente a ausência de materiais nas escolas, assim como a infraestrutura dos laboratórios diante da grande quantidade de estudantes que possuem. Mesmo assim, os laboratórios são utilizados com frequência para a realização de experimentação, que ocorre mais com caráter ilustrativo/demonstrativo do que investigativo.