Le LAMES développe des méthodes d'instrumentation, d'auscultation et d'évaluation des infrastructures pour détecter et localiser des défauts, quantifier les indicateurs d'état des matériaux constitutifs, diagnostiquer les pathologies puis aider au pronostic de durée de vie et aider à la décision.

Ces méthodes comprennent des instrumentations in situ par des capteurs noyés, des outils d'auscultation semi-ponctuelle ou dynamique par des véhicules équipés insérés dans la circulation, comme des méthodes non destructives de laboratoire.

Pour asseoir son expertise, le LAMES vise une compréhension fine des interactions entre les ondes et les milieux voire les interfaces, en s'appuyant sur la physique de la propagation d'ondes mécaniques, acoustiques et ultrasonores, thermiques et électromagnétiques.

L'étude des lois d'évolution temporelle et spatiale du comportement des matériaux, qu'elles soient analytiques ou numériques, fondées sur la physique ou les données, est primordiale.