Głównym zadaniem działalności Laboratorium Badawczego jest wykonywanie analiz laboratoryjnych na zlecenie jednostek Instytutu i podmiotów zewnętrznych. Klientami laboratorium są zakłady produkcyjne Spółdzielni Mleczarskiej Mlekpol.
Jednostka pełni także funkcję Laboratorium Referencyjnego dla wszystkich laboratoriów przyzakładowych Mlekpolu. Liczną grupę klientów stanowią zakłady krajowej branży mleczarskiej, a także dostawcy urządzeń produkcyjnych czy dodatków stosowanych w produkcji mleka i jego przetworów.
Laboratorium Badawcze posiada Certyfikat Polskiego Centrum Akredytacji (PCA) nr 1447. Wykonuje analizy fizykochemiczne mleka i przetworów mleczarskich, badania reologiczne produktów, analizy mikrobiologiczne żywności, badania mikrobiologiczne prób pochodzących ze środowisk produkcyjnych, fizykochemicznego badania wód, ścieków i osadów ściekowych oraz badania opakowań i produktów opakowaniowych.
Laboratorium badawcze Instytutu obejmuje jednostki w Mrągowie:
- Laboratorium Badań Fizykochemicznych
- Laboratorium Badań Mikrobiologicznych
- Laboratorium Badania Opakowań
- Ośrodek Badań Biegłości i Materiałów Odniesienia
oraz jednostkę w Grajewie:
- Laboratorium Badań Środowiskowych