Badania prowadzone przez laboratorium to m. in. ustalanie składu włóknistego papieru, oznaczanie pH metodą kontaktową, identyfikacja rodzajów włókien (tkanina, podłoża tekstylne), metalowych oplotów nici, splotów, identyfikacja skał i tynków, oznaczanie zawartości soli rozpuszczalnych w wodzie, identyfikacja rodzaju drewna, identyfikacja pigmentów, spoiw oraz wypełniaczy zapraw, analiza stratygraficzna, mikrofotografie.
W badaniach laboratorium posługuje się analizą mikroskopową, wykorzystując różnego typu mikroskopy oraz analizą instrumentalną. W skład wyposażenia laboratorium wchodzi spektrometr rentgenowski, spektrofotometr, aparat do pomiaru temperatury topnienia. Współpraca z innymi instytucjami umożliwia wykonywanie badań instrumentalnych, np. analizy dyfraktometrycznej, mikrosondy elektronowej, chromatografii gazowej, badań w podczerwieni.
Działalność naukowo-badawcza oraz znaczna różnorodność problemów występujących w poszczególnych dyscyplinach konserwatorskich wymaga zatrudnienia specjalistów różnych dziedzin nauki. Przede wszystkim są to chemicy, ale również geochemik – petrograf, technolog drewna, konserwatorzy dzieł sztuki i fotograficy. Pracownicy zakładu prowadzą również prace badawcze i współuczestniczą w projektach naukowych. Możliwości zakładu pozwalają na wykonywanie analiz próbek, pochodzących z obiektów zabytkowych, wykonanych na różnych podłożach (kamień, narzut mineralny, tynki, płótno, drewno, papier, skóra, tkanina, pergamin), polskich i zagranicznych, powierzonych przez instytucje i osoby prywatne. Ilość próbek pobranych z obiektów konserwowanych w trakcie prac kursowych i dyplomowych liczona jest w setkach w skali roku akademickiego.
