Были определены направления деятельности:

• исследование древнего металла (металлография и спектральный анализы);
• техника и технология металлургического производства (экспериментальные исследования, физическое моделирование);
• технология древнего керамического производства;
• статистические методы анализа археологических источников.

В 1989 г. лаборатория естественнонаучных методов при кафедре археологии получает свой официальный статус. Ее заведующей становится А.Д. Дегтярева. Приоритетной задачей деятельности лаборатории стало исследование древних производственных процессов цветной и черной металлургии, керамического производства. Ведется разработка проблем истории хозяйственого развития, организации и структуры древнего производства. В учебный план подготовки студентов по археологии были включены спецкурсы по профилю лаборатории: «Естественнонаучные методы в архелогии» (А.Д. Дегтярева) и «Статистические методы в археологии» (В.И. Беседин).

Результаты полученных в рамках лаборатории исследований используются и в других спецкурсах по проблематике эпохи бронзы Евразийской степи и лесостепи. В составе экспериментальных групп активно работают студенты, получающие необходимые научные и учебные навыки. Результаты исследований лаборатории используются для подготовки курсовых и дипломных работ.

На основе использования структурных методов исследования металлических изделий эпохи средней и поздней бронзы были выявлены наиболее употребительные сплавы, различия их использования в процессе производства разных категорий изделийорудий и украшений, установлены приемы ковки и др.

Многолетние наработки в эспериментальных исследованиях металлообрабатывающего производства позволили разработать программу по физическому моделированию всего цикла металлообработки.

Осуществление этой программы начинается с 1992 г., когда заведующим лабораторией стал А.С.Саврасов. Результаты работ, включая вопросы по реконструкции общей технологии, ассортименту и типологии металлических изделий, традициям, структуре, и возможным формам организации, были обобщено в его диссертации.

С середины 90-х гг. в планы лаборатории входит ежегодное участие в полевых работах совместной Украинско-Российской археологической эеспедиции. Особенно отметим работы экспедиции на древних рудниках Картамышского рудопроявления в Луганской области (Украина). Эти работы имеют большое значение в решении ряда вопросов и прежде всего, в изучении техники и технологии горно-металлургического производства в эпоху средней и поздней бронзы, включая разработку моделирования процессов древней металлургии.