Лабораторию физической антропологии возглавляет известный антрополог, академик НАН РК О. Исмагулов.
Деятельность лаборатории физической антропологии является отдельным направлением Института. Результаты, полученные по комплексной программе изучения современной казахской популяции, свидетельствуют, что казахский народ по таким показателям как соматология, одонтология, дерматоглифика, серология, краниология имеет собственный антропологический статус. Следовательно, формирование физических черт казахского народа уходит своими корнями в глубокую древность длиной более чем четыре тысячелетия.

Лаборатория первичной консервации и реставрации археологических артефактов работает по нескольким основным направлениям, ориентированных на изучение и сохранение культурного наследия. Отреставрированные в лаборатории материалы из древних памятников, в последующем пополняют фонды Национального музея РК, а наиболее репрезентативные находки выставляются в экспозиции музея.
Одним из наиболее важных направлений лаборатории является изучение и анализ керамики, а именно исследование техники и технологии древнего гончарного производства. Именно это направление широко используется для реконструкции материальной культуры древних обществ. Суть технико-технологического анализа, проводимого специалистами лаборатории, заключается в изучении технологии производства керамических изделий, а именно анализ и определение процесса приготовления формовочной массы, сушки и обжига керамики. Проводимый специалистами лаборатории технико-технологический анализ, позволяет рассмотреть всю совокупность данных о технике и технологии гончарного производства, в качестве своеобразного инструмента изучения процессов развития древних обществ.
    Также специалисты лаборатории проводят консервацию и реставрацию археологического металла. Его главная задача - остановить процесс разбивки металла и, насколько это возможно, сохранить историческую информацию в экспонатах.