O LABPALEO desenvolve atividades de pesquisa principalmente com fósseis registrados na Bacia do Paraná. Os principais enfoques dos projetos estão relacionados aos períodos Devoniano e Permiano da bacia, embora alguns trabalhos também considerem outras idades.

As amostras para fins de pesquisa estão depositadas na sala CT-11. Existem 4 coleções científicas, a Coleção de Vertebrados (cerca de 300 espécimes), a Coleção de Invertebrados (cerca de 350 espécimes), a Coleção de Icnologia (cerca de 50 espécimes) e a Coleção de Paleobotânica.