Les très nombreux échantillons collectés pendant les expéditions MARGO sont ensuite analysés en laboratoire.
Des analyses chimiques permettent de déterminer la composition des échantillons de matière dissoute ou particulaire. Les méthodes utilisées sont :
- l'analyse en flux segmenté avec détection colorimétrique pour les sels nutritifs.
- l'analyse par ICP-MS pour les éléments mineurs (métaux par exemple) et majeurs (sodium, potassium ..).
- l'oxydation à haute température et la détection par infra-rouge pour le carbone organique dissous
Des analyses isotopiques par spectrométrie de masse permettent de connaitre les proportions des différents isotopes du carbone ou de silicium dans un échantillon
Des analyses en microscopie électronique à balayage fournissent des informations sur la structure et la composition des particules.
De analyses par cytométrie en flux permettent de déterminer l'abondance des mircororganismes.
Des techniques de biologie moléculaire sont utilisées pour extraire l'ADN ou l'ARN des microorganismes. Les extraits sont ensuite séquencés. Des techniques de bioinformatiques sont finalement utilisées pour identifier les microorganismes et leurs gènes.