Основное направление деятельности Лаборатории - исследование межзвездной среды и молекулярного окружения областей звездообразования в Галактике по результатам изучения спектра молекулярного теплового и мазерного радиоизлучения и структуры молекулярных облаков,  в том числе:

• наблюдения теплового излучения молекул в областях звездообразования в миллиметровом диапазоне волн.
• наблюдения мазерного излучения областей звездообразования в линиях молекул водяного пара, метанола и гидроксила (ОН) на одиночных радиотелескопах и антенных решетках. Изучение тонкой пространственной структуры источников мазерного излучения.
• исследования поляризации излучения и магнитных полей в космических мазерах.
• участие в подготовке и реализация научной программы по исследованию мазерных источников со сверхвысоким угловым разрешением (до микросекунд дуги) на космических радиоинтерферометрах VSOP (Япония, 1997-2003 ) и РадиоАстрон (Россия, 2011-н.в.).
• исследования физики процессов звездообразования и феномена мазерного излучения.