El trabajo diario del Laboratorio se centra principalmente en obras provenientes de las diferentes secciones museísticas. Se afrontan proyectos de restauración y conservación relativos tanto a las obras en exposición permanente como a las presentes en los depósitos. Las obras elegidas para su envío a exposiciones nacionales e internacionales son controladas y puestas en condiciones de seguridad en la fase de desplazamiento.
El nivel de deterioro del soporte de papel está determinado por las características intrínsecas del material mismo, por la tipología de materiales utilizados sobre ella (como tintas y pigmentos) y, sobre todo, por las condiciones de conservación. Por estas razones, antes de afrontar cualquier intervención, se lleva a cabo una investigación sobre las obras desde el punto de vista de las técnicas ejecutivas y de los materiales constitutivos. Completan el cuadro de investigación los estudios relativos a la determinación y caracterización de los pigmentos que efectúa el Laboratorio de diagnóstico para la conservación y la restauración de los Museos Vaticanos.
Los daños más frecuentes son debidos al ataque de insectos, a la alteración del soporte por fenómenos de fotoxidación, a la deformación de los soportes (que en algunos casos lleva a la pérdida de porciones de los mismos) y, por último, al desprendimiento y la falta de cohesión de los pigmentos.
Sirviéndose de las tecnologías más avanzadas, los restauradores prefieren las intervenciones con vistas a la conservación lo menos invasivas posible, en favor de la recuperación de la unidad de la obra.
Los materiales utilizados y probados para la conservación, como papeles, colas y cartones, garantizan la plena reversibilidad de la intervención.