Le laboratoire permet de traiter tout type d'échantillons anciens provenant de céramiques, de conteneurs en verre, en métal ou en pierre, de résidus amorphes et macro-restes, fragments textiles, mais aussi peintures de chevalet ou murales, de leur prélèvement à leur analyse spectrale ou structurale.

- un laboratoire de préparation des échantillons pour l'analyse organique, prévoyant l'extraction par solvants, par ultrasonication, ou encore de type Soxhlet, la purification des extraits par extraction en phase solide (SPE) ou par chromatographie en phase liquide haute pression (HPLC) en mode préparative ou analytique,

- un laboratoire d'imagerie scientifique permettant l'obervation des échantillons par microscopie, sous lumière visible ou ultraviolette, à longueurs d'onde choises. L'épifluorescence couplée à des méthodes d'histofluochimie est particulièrement adaptée à l'étude des coupes stratigraphiques en polychromie.

- un laboratoire d'analyse structurale mettant en oeuvre la chromatographie en phase gazeuse haute résolution (HRGC) couplée ou non à la spectrométrie de masse (GC-MS) en mode impact électronique ou ionisation chimique.

En partenariat avec l'Université des Sciences et Techniques de Lille (USTL, CNRS UMR 8009, Ch. Rolando & C. Tokarski), des analyses complémentaires en spectrométrie de masse utilisant les modes d'ionisation MALDI ou ESI / nanoESI permettent d'affiner les identifications biologiques.