Le attività del Laboratorio derivano dalla tradizione di ricerca sperimentale in ambito nucleare di ENEA che viene in questo caso applicata in modo assolutamente innovativo ai temi della qualità e sicurezza ambientale ed alimentare, focalizzandosi sulla rilevazione di elementi in traccia. Il Laboratorio afferisce funzionalmente al Dipartimento Nucleare su due aree sperimentali ubicate presso i Centri di Bologna e Brasimone. Il laboratorio si caratterizza sulle seguenti linee di ricerca: