Το ερευνητικό έργο του Εργαστηρίου αναφέρεται καταρχάς στην ανάπτυξη της βασικής έρευνας και τεχνογνωσίας σε επιμέρους αντικείμενα της φωνητικής.
 
Ο κύριος όγκος της έρευνας εστιάζεται στη φωνητική ανάλυση και μοντελοποίηση των φωνητικών παραμέτρων με διακριτικές λειτουργίες και δομές της Ελληνικής, με απώτερο στόχο την ανάπτυξη πολυδιάστατης πειραματικής μεθοδολογίας για την παραγωγή θεωρητικής γνώσης με πολλαπλές εκπαιδευτικές και τεχνολογικές εφαρμογές. Εκτός από την έρευνα της ελληνικής γλώσσας, το ερευνητικό έργο του Εργαστηρίου περιλαμβάνει έρευνα στη συγκριτική φωνητική και τη γλωσσική τυπολογία με αναλύσεις και μελέτες ποικίλων ξένων γλωσσών. Το ερευνητικό αυτό έργο παρουσιάζεται, κατά κανόνα, σε ετήσια βάση σε εθνικά και διεθνή συνέδρια της φωνητικής και της γλωσσολογίας και, κατά τακτά χρονικά διαστήματα, σε εθνικές και διεθνείς δημοσιεύσεις περιοδικών