Лаборатория создана в 1970 году по инициативе бывшего вице-президента АН СССР академика А.П. Виноградова. Ее основателями и руководителями были член-корреспондент АН СССР А.А. Геодекян и д.г-м.н. В.Я. Троцюк. С 1997 года академик А.Н. Дмитриевский - научный руководитель Лаборатории. С 2012 года Лабораторией руководит к.г-м.н. Егоров Александр Владимирович.
В 80-е и 90-е годы исследования проводились в рамках проекта "Акванефть" общегосударственных комплексных научно-технических программ "Мировой океан" и "Комплексное изучение океанов и морей, Арктики и Антарктики".
Главным научным достижением Лаборатории было создание нового историко-генетического метода оценки перспектив нефтегазоносности акваторий, апробированного на двадцати двух осадочных бассейнах континентальных окраин и внутриматериковых морей с разным геологическим строением и степенью изученности, разработка и совершенствование различных модификации метода.
Основные научные достижения Лаборатории за 2000-е годы:
• выявление в осадочном чехле Каспийского, Черного и Печорского морей основных очагов генерации углеводородов с выделением перспективных объектов на нефть и газ.
Некоторые прогнозы подтверждены открытиями нефтяных и газовых месторождений в Средне-Каспийском осадочном бассейне.
• сформулированы основные принципы расчетов параметров образования и разложения газогидратов в глубоководных осадках акваторий, на базе которых разработаны геохимические методы их поисков.
Методы апробированы в нескольких экспедициях, где удалось открыть скопления газогидратов в осадках. Интересные результаты получены в результате экспедиционных и лабораторных исследований на озере Байкал, проведенных совместно с сотрудниками ЛИН СО РАН и ИГХ им.Виноградова СО РАН.
• проведена тектоническая классификация континентальных склонов Мирового океана, согласно которой определены перспективы нефтегазоносности пассивных и активных окраин; составлена схематическая карта нефтегазоносности Мирового океана.
Лаборатория участвовала в программах Президиума РАН, Отделения наук о Земле РАН, ФЦП «Мировой океан», в ряде договорных работ, грантах РФФИ, Международных грантах.