El Laboratorio de Paleontología y Evolución de Vertebrados (PalEo-V) realiza investigaciones que se centran en explorar la historia de la vida, con especial énfasis en el entendimiento de la evolución de los vertebrados secundariamente acuáticos y sus ecosistemas durante los últimos 66 millones de años. Utilizan el registro fósil para analizar profundamente la anatomía de los organismos y proponer hipótesis sobre su historia filogenética, biogeográfica, ecomorfológica, etc. Están interesados en explorar las innovaciones anatómicas de clados marinos, tales como cetáceos, pinnípedos, crocodilianos y xenarthros, apoyados en imágenes 3D de superficie y tomográficas en análisis filogenéticos.  

Su importancia se basa en que es uno de los pocos centros de investigación en el Perú dedicado al estudio del abundante registro fósil del territorio nacional. Los sitios paleontológicos en los que centra sus investigaciones han probado ser lugares privilegiados para el entendimiento de la evolución de la diversidad de los ecosistemas más representativos de la región neotropical, tales como el Sistema de Humboldt y la Amazonía occidental. El conocimiento de la historia evolutiva de estos ecosistemas y su diversidad es de gran relevancia para entender los procesos evolutivos que subyacen la diversificación, el origen de la disparidad, el éstasis y la extinción en el mundo moderno.