Das GEOMAR verfügt über eine Anzahl von hochtechnischen Laboratorien für die Untersuchungen von physikalischen, chemischen und biologischen Parametern des Meerwassers, von Proben des Ozeanbodens sowie der Flora und Fauna der marinen Ökosysteme. 

Diese Laboratorien sind zwar formal einzelnen Forschungsbereichen zugeordnet, werden aber von Wissenschaftlern aus verschiedenen Fachrichtungen genutzt.

• ARENA Labor für Visualisierung
• Geochronologie-Labor
• Labor für LaserAblations-ICP-MS
• Labor für Stabile Isotope
• Labor Mikropaläontologie
• Mg/Ca-Labor
• Mikrosonden-Labor
• Molekularbiologisches Labor

• Multikollector-ICPMS Labor