实验室按照“强化实体化建设”的要求，是依托单位的独立二级机构，实行绿色农药全国重点实验室理事会领导下的主任负责制。设立学术委员会作为咨询机构。以研究方向设置研究室，实行课题组长负责制，建立课题组之间、研究室之间定期交流机制。设立综合办公室、成果管理与转化办公室、研究生管理办公室等部门，在各自职能内开展相关工作，为实验室开展研究提供服务保障支持。
设立综合办公室，配备专职行政人员，负责实验室的日常管理和服务，在争取外部支持、建立政策体系、强化组织管理、提供专业服务等方面发挥作用。设立成果管理与转化办公室，负责实验室的知识产权成果管理，将实验室的创新成果联系国内外企业，实现有效转化、推广应用。设立研究生管理办公室，负责实验室的研究生日常管理，研究生学术课程安排及指导工作管理办公室负责处理实验室的日常行政事务、科研项目、科技档案、运行经费、安全保卫等事项；
实验室严格遵循《国家重点实验室建设与管理暂行办法》的有关规定，实行“开放、流动、联合、竞争”的运行机制。
1. 实行主任负责制
实验室实行管理委员会领导下的主任负责制。实验室设实验室主任1名，副主任4名。实验室主任兼任党委书记，是实验室的党政总负责人。副主任由主任提名，实验室聘任。实验室主任的主要职责是：
（1）负责制定与组织实施实验室发展规划、规章制度和工作计划，并向依托单位和学术委员会报告实验室运行情况，执行依托单位和学术委员会的决策、决议。
（2）设置实验室组织机构，推荐副主任、功能研究室主任与主任秘书人选；组织实施人才引进、人员选拨、考核、聘任与解聘等事务，依照规章制度对实验室人员实施奖励或处分。
（3）拟订和执行年度经费预算方案，依法管理和分配专项经费；管理和保护实验室固定资产。
（4）负责组织实验室评估、仪器设备专项经费申报等工作。
（5）依托单位授予的其他职权。
2. 设立学术委员会
学术委员会是实验室的学术指导机构，学术委员会会议每年至少召开一次，每次实到人数不少于三分之二。学术委员会主任由依托单位推荐，主管部门聘任，一般应由非依托单位人员担任；委员由依托单位聘任。学术委员会的主要职责是：审议重点实验室的目标、研究方向，年度工作计划和总结，重大学术活动；指导实验室的运行、管理，对外开放等工作。
3. 设立室务委员会
设立实验室管理委员会，形成实验室民主集中制决策体系。主要职责是：讨论、决策实验室日常事务管理；审议实验室年度计划、经费使用；组织学术活动；审议实验室重要的科研、行政体制和人事变动预案；研究决定实验室的其他事项。