Τεκμηρίωση των συλλογών είναι η οργανωμένη συγκέντρωση και καταγραφή στοιχείων και πληροφοριών για τα αντικείμενα που κατέχει και διαχειρίζεται το Μουσείο και αφορούν τόσο στην ιστορία τους πριν εισαχθούν στο ίδρυμα, όσο και στη «ζωή» τους μέσα σε αυτό. Καταγράφονται δηλαδή δεδομένα της κατασκευής και της χρήσης τους, των κατόχων και της προέλευσής τους κ.λ., στο πλαίσιο του χρόνου και του χώρου της λειτουργίας τους, ενώ παράλληλα τηρούνται στοιχεία για την κατάστασή τους, τη συντήρηση, την έκθεση και την αποθήκευσή τους στο Μουσείο.

Έτσι συνδέονται η «φυσική» και η «μουσειακή» ζωή των αντικειμένων. Η τεκμηρίωση χρησιμεύει ως οδηγός χρήσης των αντικειμένων, και συγχρόνως αποτελεί ιστορικό αρχείο αναφοράς. Τα αντικείμενα γίνονται …αντικείμενο έρευνας ή εργαλεία για επιστημονική έρευνα.

Στο πλαίσιο της τεκμηρίωσης, ακολουθώντας ένα σύστημα αρχειοθέτησης, συντάσσεται δελτίο για κάθε αντικείμενο χωριστά, αφού προηγουμένως το αντικείμενο σημανθεί και φωτογραφηθεί. Έτσι, με την τεκμηρίωση τα μουσειακά αντικείμενα αποκτούν τη δική τους ταυτότητα. Η ίδια φιλοσοφία διέπει και την οργάνωση των Αρχείων.

Η τεκμηρίωση αποτελεί βασικό έργο του Λ.Ε.Μ.Μ.-Θ. Είναι ένας τομέας από τους πλέον βασικούς που ασκείται καθημερινά από το ερευνητικό προσωπικό. Δεν αποτελεί αυτοσκοπό για το Μουσείο, αλλά μέσο για τη σωστή, ευέλικτη και σε πολλαπλά επίπεδα ανάπτυξη του ερευνητικού, σωστικού και παιδευτικού έργου του.

Σήμερα, η χειρόγραφη καταλογογράφηση και η φωτογράφηση με αναλογικές μηχανές αντικαθίσταται σταδιακά από την ηλεκτρονική τεκμηρίωση και ψηφιακή φωτογράφηση των αντικειμένων, τα πλεονεκτήματα των οποίων από καιρό έχουν διαπιστωθεί και τονιστεί από τη μουσειολογική κοινότητα. Το Λ.Ε.Μ.Μ.-Θ., στο πλαίσιο της «Κοινωνίας της Πληροφορίας» (ΚτΠ), εφαρμόζει πρόγραμμα ηλεκτρονικής καταγραφής-ψηφιοποίησης της συλλογής του. Το ψηφιακό αρχείο σχεδιάστηκε και εφαρμόζεται λαμβάνοντας υπόψη τα διεθνή πρότυπα και τους κανόνες καλής πρακτικής που ισχύουν στον τομέα της διαχείρισης-τεκμηρίωσης. Έως σήμερα έχει ψηφιοποιηθεί το μεγαλύτερο μέρος του συνολικού όγκου των αντικειμένων του ιδρύματος, το οποίο είναι προσιτό στο κοινό μέσα από την ιστοσελίδα του Λ.Ε.Μ.Μ.-Θ. Κάθε ψηφιοποιημένο αρχείο είναι υδατοσημασμένο και ανήκει στο Μουσείο. Οποιαδήποτε χρήση του, χωρίς τη σύμφωνη γνώμη του ΛΕ.Μ.Μ.-Θ., απαγορεύεται. Η ίδια διαδικασία ακολουθείται και στην ψηφιοποίηση των Αρχείων.