Химическата лаборатория към секция „Химия на морето“ е специализирана в анализ на морски, речни и езерни води, суспензии и седименти. Анализират се физикохимични параметри като рН, соленост, твърдост, алкалност, разтворен кислород, БПК5, сероводород, биогенни елементи, общ органичен въглерод и др. по утвърдени в морската химия международни методи. Помещенията и оборудването в лабораторията са реновирани и адаптирани към съвременните изисквания.

Изпълнителският състав е с доказан дългогодишен, професионален опит в областта на морските изследвания. Голяма част от извършените в лабораторията изследвания са получени по време на участие в редица международни проекти. Натрупаните опит и данни спомагат изучаването на времевата и пространствена динамика на физикохимичните показатели, служат за извеждане на гранични стойности за характеризиране на екологичното състояние, както и за оценка на замърсяването на морските води.