De tittade på svar på årliga undersökningar som WHO hade skickat till 127 länder mellan 2012 och 2014 och frågade om kapacitet och användning av blodprover som kontrollerar hiv-status och hälsa.
De fann oroande luckor i tillhandahållandet.
De varnar för att FN-mål för hiv skulle kunna missas som ett resultat av detta.
Målen säger att 90 % av alla människor som lever med hiv senast 2020 bör känna till sin hiv-status, 90 % av dem som diagnostiseras bör få antiretroviral behandling och 90 % av dessa behandlade patienter bör ha "varaktig virussuppression" (ett mått på effektiv behandling).
Laboratorietester är avgörande för att uppnå och övervaka dessa mål.
Men Vincent Habiyambere och hans kollegor säger i tidskriften PLoS Medicine att vissa låg- och medelinkomstländer, inklusive afrikanska länder där hiv-bördan är hög, ännu inte är inriktade på utmaningen.
Undersökningarna sändes till:
• Alla 47 länder i WHO:s afrikanska region
• 33 länder i WHO-regionen i Amerika
• Alla 21 länderna i WHO:s östra Medelhavsregion
• åtta högbördiga hiv-länder i WHO:s europeiska region
• Alla elva länderna i WHO:s sydöstasiatiska region
• Sju högbördiga hiv-länder i WHO:s västra Stillahavsregion
Under de tre undersökningsåren svarade 55 (43 %) länder på alla tre undersökningarna, 35 (28 %) på två undersökningar, 25 (20 %) på en undersökning och nio (7%) på ingen av de tre undersökningarna.
Testerna förbättrades under årens lopp, men det fanns fortfarande brister i vissa delar av världen.
Orsakerna till luckorna i tillhandahållandet var brist på reagenser, utrustning som inte installeras eller underhålls korrekt och otillräcklig eller frånvarande personalutbildning. I vissa laboratorier fick maskinerna inte service regelbundet. I andra fall gick maskinerna sönder och omfattades inte av kontrakt som skulle betjänas eller fastställas.
Dr Habiyambere och hans team säger: " En nationell strategisk plan för att stärka tjänsterna måste utarbetas, genomföras och övervakas av regeringar och deras nationella och internationella partner.
"Det internationella samfundets fokus, för att säkerställa optimal användning av laboratorieteknik, bör ligga på de länder där insatser för att öka tillgången till hiv-diagnostikteknik är mest nödvändiga."
De erkänner att de inte tittade på tester inom den privata sektorn och att vissa länder kunde förlita sig mer på detta än andra.
I en medföljande ledare säger hiv-experterna Peter Kilmarx och Raiva Simbi att resultaten visar att vissa program kan ha varit "mycket fokuserade" på att köpa utrustning utan att planera för hur den skulle användas och underhållas.
I Zimbabwe, till exempel, fick endast 5,6 % av hiv-patienterna som behandlades med läkemedel 2015 regelbundna blodkontroller för att övervaka sin virusmängd - långt färre än målet på 21 %.
Detta berodde till stor del på problem med resursmobilisering och provtransport samt anskaffning av utrustning, säger de.
"Det behövs ett starkt ledarskap, resurser, planering och ledning för att öka laboratorietjänsterna", avslutar de.
Brist på hiv-tester kan undergräva globala insatser för att diagnostisera och behandla människor med infektionen, varnande experter från Världshälsoorganisationen.