Laboratorium prowadzi badania dzieł sztuki i obiektów archeologicznych.  Wykonywane są badania materiałowe obiektów zabytkowych obejmujące analizę materiałów malarskich, materiałów rękopiśmienniczych, ceramiki, obiektów metalowych, minerałów, kamieni szlachetnych i bursztynów. 

Laboratorium specjalizuje się w badaniach malarstwa sztalugowego oraz w badaniach proweniencji bursztynów.

Od roku 2015 laboratorium reprezentuje Uniwersytet Wrocławski w Polskim Konsorcjum dla Badań nad Dziedzictwem Kulturowym E-HRIS PL, które od 2020 roku decyzją Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego zostało umieszczone na Polskiej Mapie Drogowej Infrastruktur Badawczych. Rokrocznie realizowane są przez laboratorium badania w ramach projektów naukowych wyłonionych w takce konkursu MOLAB/FIXALAB organizowanego przez konsorcjum E-HRIS PL.

Laboratorium wykonuje badania w ramach projektów naukowych realizowanych przez jednostki UWr oraz inne ośrodki akademickie. Prowadzone są również badania na zlecenie podmiotów zewnętrznych m.in. dla jednostek muzealnych.