LGO est un laboratoire de géosciences pluri-approches recouvrant la géologie, la géophysique, la géochimie, la sédimentologie et la paléontologie en lien avec la paléoclimatologie et la paléobiosphère. Les recherches s'appliquent au manteau terrestre, à la croûte et à la surface, avec un accent particulier sur les régions océaniques moderne et anciennes. Le laboratoire étudie le fond de l'océan et son substratum, depuis les grands fond, jusqu'au littoral.
Le LGO est, par ailleurs, intégré à l'Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM) et certains chercheurs du laboratoire sont également rattachés au service hydrographique et océanographique de la Marine (SHOM), au Centre d'études et d'expertise sur les risques, l'environnement, la mobilité et l'aménagement (Cerema) et à France Energies Marines (FEM).