El estudio científico de las poblaciones silvestres de mamíferos acuáticos, es la principal actividad del CMMR  Leviathan. Sólo se utilizan técnicas inocuas, eliminando todas aquellas que puedan afectar física o psicológicamente a los animales.

Leviathan no realiza investigación con animales en cautiverio debido a que los resultados pueden ser influenciados por el hombre y las perjudiciales formas en que viven estos animales. 

Entre las actividades que se realizan,

• Cruceros costeros de investigación a bordo del velero Leviathan II.
• Estimación del tamaño poblacional utilizando ecosondas frontales y video digital tanto desde tierra, embarcaciones como submarina.
• Identificación individual mediante video digital y analógico desde tierra, embarcaciones y submarina. También mediante fotografía analógica y digital. Como marcas identificación se utilizan marcas naturales en los animales como cicatrices, silueta de la aleta dorsal y cualquier distintivo corporal sumando un total de 100 fenotipos administrados por una base de datos computacional desarrollada por miembros de Leviathan.
• Determinación de rango de hogar en poblaciones con carácter residente y/o con alta fidelidad de sitio.
• Revisión periódica del litoral costero, ante la posible presencia de varamientos.
• Registro acústico y análisis de vocalizaciones tanto de misticetos (ballenas) como odontocetos (cetáceos sin barbas).
• Estudios poblacionales en base a análisis moleculares.
• Estudios cronometricos mediante análisis dentales en ejemplares varados muertos.
• Desarrollo de Sistemas de Información geográfica (SIGs).