LBMA svou činnost soustředí na výzkum oblasti biologických znaků lidské populace od jejích historických kořenů až k současné žijící lidské populaci. Výzkum se tedy zaměřuje jak na historickou antropologii, paleopatologii či genetiku, tak i na živého člověka. Lidská variabilita je zkoumána od genotypu až po fenotypu a od fenotypu po genotyp.

Pracovníci LBMA provádějí také terénní výzkum na archeologických lokalitách, při záchranných archeologických výzkumech, v hrobkách, v kostnicích či v kostelech. Analýzy historického kosterního materiálu jsou tak vedeny kontinuálně a v kontextu, od exkavace skeletů, přes antropologickou analýzu, genetickou analýzu až po finální hodnocení dat, diskusi s archeology a zasazení získaných poznatků do historické situace.

Laboratoř biologické a molekulární antropologie spolupracuje na výzkumech s dalšími vědeckými pracovišti, antropologickými, archeologickými, biologickými, muzejními a lékařskými. Kromě výzkumu vědeckého výzkumu historických populací konaného ve spolupráci s archeologickými institucemi Laboratoř biologické a molekulární antropologie poskytuje také servis v podobě soudně znaleckých posudků týkajících se historických populací policejním orgánům i soukromníkům.