中国科学院光生物学重点实验室依托于植物研究所，成立于2009年，前身为光合作用基础研究开放实验室。实验室瞄准世界科技前沿，面向国家重大需求，围绕太阳能光生物转化与利用的核心科学问题和关键技术难题，开展光合膜蛋白结构与高效吸能传能转能机理、碳素同化及其调控网络、光合作用功能调控与光生物燃料转化、光合作用环境适应与作物光能高效利用等方向的研究，旨在阐明光合作用能量转换和物质转化机理，研发太阳能光生物转化关键技术，为我国农业、能源和环境的可持续发展提供科技支撑。

现有中国科学院院士1人，国家“杰出青年科学基金”获得者1人，国家“优秀青年科学基金”获得者1人，国家人才引进计划入选者1人，国家青年人才引进计划入选者3人，中科院人才引进计划入选者3人，中科院青促会入选者3人。实验室学术委员会名誉主任为匡廷云院士，主任为赵进东院士，实验室主任为林荣呈研究员。