国家实验室是以国家现代化建设和社会发展的重大需求为导向，开展基础研究、竞争前沿高技术研究和社会公益研究，积极承担国家重大科研任务的国家级科研机构。根据国家重大战略需求，在新兴前沿交叉领域和具有我国特色和优势的领域，依托国家科研院所和研究型大学，建设若干队伍强、水平高、学科综合交叉的国家实验室。国家同步辐射实验室等5个首批国家实验室至2000年底，全部通过验收。2000年-2003年，科学技术部陆续批准了5个国家实验室的试点。随后，又于2006年启动10个第二批国家实验室试点建设。截止到2016年底，除青岛海洋科学与技术国家实验室正式获批成立外，其余14个试点的国家实验室仍处于筹建状态。