Коллектив лаборатории занимается изучением генетических, в т. ч. цитогенетических эффектов воздействия хронического ионизирующего излучения в широком диапазоне доз на организм человека.

Коллектив лаборатории занимается исследованием состояния психического здоровья и социально-психологических проблем населения, подвергшегося аварийному радиационному воздействию.

Лаборатория проводит исследования в области радиационной дозиметрии с целью обеспечения радиационной защиты населения, проживающего в условиях радиоактивного загрязнения; занимается разработкой методов индикации радиационного воздействия и оценки доз внешнего и внутреннего облучения людей различного пола и возраста.

Целью исследований эпидемиологической лаборатории УНПЦ РМ является анализ влияния хронического облучения на здоровье жителей Южного Урала и их потомков, включая анализ риска заболеваемости и смертности от злокачественных новообразований, изучение нераковых эффектов, а также влияния нерадиационных факторов на величины радиационного риска.

Экспериментальный отдел проводит исследования влияния ионизирующих и неионизирующих излучений на экспериментальные биологические системы, а также разработку подходов для коррекции их неблагоприятных последствий.

Информационной основой для осуществления медицинского наблюдения за облучёнными людьми и анализа медицинских последствий радиационного воздействия является медико-дозиметрическая «База данных «Человек». Регистр облучённого населения начал формироваться в УНПЦ РМ в 1967 г. и содержит персонифицированную информацию, как о самих облучённых лицах, так и об их потомках.