Działalność naukowa Laboratorium skupiona jest głównie na rozwoju nieorganicznej analizy śladowej ze szczególnym naciskiem na jądrowe techniki analityczne i ich zastosowaniu w szeroko pojętych zagadnieniach związanych z wysoko zaawansowanymi technologiami, w tym energetyką jądrową; monitoringiem środowiska i kryminalistyką jądrową. LJTA specjalizuje się głównie w zastosowaniu jądrowych i pokrewnych technik analitycznych w nieorganicznej analizie śladowej. W Laboratorium opracowano szereg Podstawowych Procedur Pomiarowych Odniesienia RNAA oznaczania pierwiastków śladowych w materiałach biologicznych. Procedury te stosowne są w procesie certyfikacji materiałów odniesienia oraz do kontroli poprawności wyników analiz wykonanych innymi technikami analitycznymi.