國家實驗室是以國家現代化建設和社會發展的重大需求為導向，開展基礎研究、競爭前高技術研究和社會公益研究，積極承擔國家重大科研任務的國家級科研機構，也是國家規格最高的實驗室。

研究方向

國家實驗室是按國際一流標準建立的，基本涵蓋本學科領域所有研究方向。而國家重點實驗室是由國家評的，且研究方向比較窄。

建設情況

1984年至1997年為國家重點實驗室起步階段，相繼建成幾百個國家重點實驗室。而獲批建設的國家實驗室最早出現于1984年，至2021年正式建成的國家實驗室數量未突破個位數。

投資力度

國家實驗室由國家直接投資數億建立，而國家重點實驗室在2016年獲得專項經費41.7億元，254個國家重點實驗室平均下來每個國家重點實驗室獲得的專項經費為1642萬元。

意義

國家實驗室是國家規格最高的實驗室，代表國家水平的戰略科技力量，是面向國際科技競爭的創新基礎平臺。國家重點實驗室則代表著某一領域的突出水平。

國家實驗室的建設分為以下幾個階段：

2003年以前，建成并運營的國家實驗室有5個。

2003年后，科技部陸續批準籌建15個國家實驗室。

2015年，在15個籌建中的國家實驗室里，已有1個國家實驗室（青島海洋科學與技術國家實驗室）通過科技部的批準立項并試點運行。

2017年，有5個國家實驗室（籌）和2003年以前建成的1個國家實驗室轉成6個國家研究中心，剩下的9個國家實驗室仍處于籌建狀態。

2022年1月消息，2022年北京市政府工作報告顯示，北京已成立掛牌成立中關村國家實驗室、懷柔國家實驗室、昌平國家實驗室。

2022年9月20日，上海市政府舉行“奮進新征程 建功新時代”黨委專題系列新聞發布會。會上透露， 張江實驗室、臨港實驗室、浦江實驗室3個國家實驗室率先掛牌成立并加快建設運行。

2022年，嶗山實驗室正式掛牌組建，其前身為青島海洋科學與技術試點國家實驗室，此為我國海洋領域唯一的國家實驗室。

2024年1月，《2023上海科技進步報告》出爐，其中披露，張江實驗室、臨港實驗室和浦江實驗室3家國家實驗室的建設穩步推進。

注：國家實驗室驗收標準十分嚴格，所以國家實驗室基本都處于籌建狀態，加上體制問題，導致部分國家實驗室“籌”字難除，正式獲批的國家實驗室寥寥無幾。