Οι αρμοδιότητες του Τμήματος Χημικών και Φυσικών Ερευνών και Αρχαιομετρίας περιλαμβάνουν την εφαρμογή φυσικοχημικών τεχνικών στη μελέτη αρχαιολογικού υλικού, τον έλεγχο αυθεντικότητας προϊόντων αρχαιοκαπηλίας, την έρευνα αρχαίων τεχνολογιών και υλικών, καθώς και τη χορήγηση αδειών για φυσικοχημικές μελέτες. 

Επιπλέον, το Τμήμα προάγει την αρχαιομετρική έρευνα και τη διεπιστημονικότητα στη μελέτη πολιτισμικού υλικού, υποβοηθώντας τη συντήρηση με χημικές μεθόδους και παρέχοντας επιστημονική βοήθεια στη μελέτη αρχαιολογικών υλικών. Διατηρεί αρχείο αναλυτικών δεδομένων, συνάπτει συνεργασίες με εξωτερικά εργαστήρια, και συμμετέχει σε εκπαιδευτικά προγράμματα και δράσεις για την εφαρμογή των θετικών επιστημών στην αρχαιολογία.