Vid MTM finns ett flertal välutrustade forskningslaboratorier där organisk och oorganisk kemisk analys och bioanalys utförs för en bred användning inom forskningsprojekt som berör såväl den yttre som den inre miljön. Vid Örebro universitet är MTMs laboratorieverksamhet uppdelad på två lokaler: en i Forumhuset och en i Bilbergska huset. Ytterligare ett forskningslaboratorium är förlagt till Sakab AB, Norrtorp (Kumla). Dioxinlaboratoriet blev 2006 utsett till referenslaboratorium för FN:s miljöprogram (UNEP).

 Läs mer om de nya laboratorierna i Bilbergska huset som invigdes under hösten 2008

Följande instrumentering används vid MTMs olika laboratorier:

• CE & CE-MS
• DAD-spektrofotometer
• DR-CALUX (Bioassay)
• GC-MS
• HPLC & LC-MS
• HRGC-HRMS
• ICP-MS
• SFE
• TOC