«Ломоносовская» станция располагается на Невско-Василеостровской ветке петербуржского метро. С двух сторон от нее расположены станции «Пролетарская» и «Елизаровская». «Ломоносовская» — это глубокозаложенная станция, относящаяся к закрытому типу. Глубина ее составляет около 65 метров. Данный вид станций называется также «горизонтальным лифтом» за свое устройство. На них нет посадочных платформ, а перрон отделен от путей стеной, в которой имеются проемы с горизонтально движущимися дверьми. Поезда на станции останавливаются так, чтобы двери вагонов в точности совпали с проемами, после чего происходит синхронное открытие.
Открытие станции произошло в самом конце 1970 года. Наземная часть станции выходит в сквер, разбитый на месте, которое ранее занимало Спасо-Преображенское кладбище. К этому моменту существовало три варианта названия новой станции: Ломоносовская, Щемиловка и Ивановская. Однако, поскольку она расположена рядом с фарфоровым заводом, который был назван в честь Ломоносова, было решено назвать ее в честь великого ученого.
Попасть на станцию можно через павильон, расположенный на перекрестке улиц Матюшенко и Бабушкина. Кассовый зал изначально был полностью застеклен, однако в 90-е годы его реконструировали, и большую часть стекла заменили мрамором, оставив стеклянной лишь верхнюю треть. До 1979 года в зале размещалась схема Невско-Василеостровской ветки, выполненная из металла. Затем ее сняли, поскольку линия была продолжена до станции «Приморская». В отделке эскалаторного зала применен анодированный металл и деревянные панели.
Перрон оформлен светлым мрамором, стены наклонены внутрь зала. на торцевой стене размещен барельеф, изображающий великого русского ученого, изготовленный из бронзы. На дверях «горизонтального лифта» нет украшений, над каждым дверным проемом присутствует название станции, выполненное из латунных букв. Подсчитано, что буква «О» встречается на станции 192 раза.
Рядом со станцией метро проходит множество маршрутов другого общественного транспорта.