Το εργαστήριο έρευνας αποτελεί αναπόσπαστο μέρος του τμήματος Συντήρησης εισφέροντας σημαντικές πληροφορίες για τα υλικά κατασκευής των έργων των συλλογών, τους μηχανισμούς φθοράς τους και τις επεμβάσεις που έχουν κατά καιρούς υποστεί.
Οι μελέτες που εκπονούνται στο εργαστήριο έχουν ως επίκεντρό τους τις συλλογές του μουσείου, εστιάζοντας στα τρέχοντα εκθεσιακά προγράμματά του, ενώ υποστηρίζουν τις συνεργασίες του ιδρύματος με τρίτους φορείς. Στο πλαίσιο αυτό στο εργαστήριο έχει αναλυθεί μεγάλος αριθμός αντικειμένων που προέρχονται από πολλές διαφορετικές συλλογές.
Οι εργασίες επικεντρώνονται, στην πλειονότητά τους, σε δύο τομείς έρευνας. Ο πρώτος είναι υποστηρικτικός των επεμβάσεων συντήρησης, επιχειρώντας τη διάκριση μεταξύ αυθεντικού έργου και αλλοιώσεων που είτε έχουν γίνει κατά τη διάρκεια παλαιότερων επεμβάσεων συντήρησης, είτε οφείλονται σε γήρανση των υλικών. Ο δεύτερος στοχεύει στην συγκέντρωση στοιχείων που θα υποστηρίξουν μελέτες ιστορικού ενδιαφέροντος παρέχοντας τεχνικές πληροφορίες που αφορούν την κατασκευή αλλά και τη διαδικασία της δημιουργίας του έργου, ‘ιχνογραφώντας’ τα στάδια της καλλιτεχνικής δημιουργίας.
Τα αντικείμενα μελετώνται με μεγάλη ποικιλία τεχνικών μέσων που περιλαμβάνουν τη λεπτομερή παρατήρηση των αντικειμένων στο ορατό και στο υπεριώδες, συχνά με την ταυτόχρονη χρήση ψηφιακών στερεομικροσκοπίων, την ακτινογράφηση και την υπέρυθρη ανακλαστογραφία. Προκειμένου να συλλεχθούν πληροφορίες σχετικές με τα υλικά, τη διαστρωμάτωση και την τεχνική κατασκευής των έργων, συχνά πραγματοποιούνται χημικές αναλύσεις, είτε στην επιφάνεια των έργων είτε σε μικροδείγματα. Οι πληροφορίες που συγκεντρώνονται, εισφέρουν σημαντικά στην χρονολόγηση των έργων ή στην ένταξή τους σε ομάδες με καταγεγραμμένα χαρακτηριστικά, απαντούν ερωτήματα που αφορούν σε παλαιότερες επεμβάσεις συντήρησης και κατ επέκταση στον έλεγχο της αυθεντικότητάς τους και είναι καθοριστικές για την επιλογή των ενδεδειγμένων κάθε φορά επεμβάσεων συντήρησης.
Αναλυτικές τεχνικές που είναι διαθέσιμες μέσα στο μουσείο περιλαμβάνουν την μικροπεριθλασιμετρία ακτίνων Χ (XRF), την οπτική μικροσκοπία ορατού και υπεριώδους και την ανακλαστογραφία έως 1700nm. Μία σειρά άλλων αναλυτικών μεθόδων εφαρμόζεται σε συνεργασία με ερευνητικά ιδρύματα, είτε στο πλαίσιο κοινών ερευνητικών προγραμμάτων, είτε με ανάθεση έργου.
Η ανάγκη αναζήτησης κατάλληλου συγκριτικού υλικού και στοιχείων από άλλες συλλογές είναι ζωτικής σημασίας, προκειμένου να αξιοποιούνται με τον καλύτερο δυνατό τρόπο και να ερμηνεύονται σωστά τα αποτελέσματα που κάθε φορά συγκεντρώνονται από τη μελέτη των έργων του μουσείου. Κατ αντίστοιχο τρόπο τα αναλυτικά δεδομένα που έχουν συγκεντρωθεί στο εργαστήριο του μουσείου, έχουν συμπληρώσει υλικό άλλων ερευνών ενώ παράλληλα τα αποτελέσματά τους ολοκληρώνουν αργότερα τις δικές μας γνώσεις. Υπό αυτό το πρίσμα η διασπορά των αποτελεσμάτων αποτελεί αναπόσπαστο μέρος της δουλειάς του εργαστηρίου και επιδιώκεται με συνεργασίες, δημόσιες παρουσιάσεις και δημοσιεύσεις.
Στο εργαστήριο έρευνας διενεργούνται, τέλος, οι δοκιμές καταλληλότητας των υλικών που χρησιμοποιούνται στις εκθέσεις και για την αποθήκευση των αντικειμένων καθώς και οι μετρήσεις των περιβαλλοντικών συνθηκών στους χώρους του μουσείου. Το εργαστήριο έχει επίσης συμβουλευτικό ρόλο σε ζητήματα που αφορούν στον έλεγχο του μουσειακού περιβάλλοντος, της σκόνης και των επιβλαβών οργανισμών.
