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，也是是国家规格最高的实验室。

研究方向

国家实验室按国际一流标准建立的，基本涵盖本学科领域所有研究方向。而国家重点实验室是由国家评的，且研究方向比较窄。

建设情况

1984年至1997年为国家重点实验室起步阶段，相继建成几百个国家重点实验室。而获批建设的国家实验室最早出现于1984年，至2021年正式建成的国家实验室数量未突破个位数。

投资力度

国家实验室是由国家直接投资数亿建立，而国家重点实验室在2016年获得专项经费41.7亿元，254个国家重点实验室平均下来每个国家重点实验室获得的专项经费为1642万元。

意义

国家实验室是国家规格最高的实验室，代表国家水平的战略科技力量，是面向国际科技竞争的创新基础平台。国家重点实验室则代表着某一领域的突出水平。

国家实验室的建设分为以下几个阶段：

2003年以前，建成并运营的国家实验室有5个。

2003年后，科技部陆续批准筹建15个国家实验室。

2015年，15个筹建中的国家实验室里，有1个国家实验室通过科技部的批准立项并试点运行。

2017年，有5个国家实验室（筹）和2003年以前建成的1个国家实验室转成6个国家研究中心，剩下的9个国家实验室仍处于筹建状态。

截至2022年1月，北京已成立挂牌成立中关村国家实验室、怀柔国家实验室、昌平国家实验室。

注：国家实验室验收标准十分严格，所以国家实验室基本都处于筹建状态，加上体制问题，导致部分国家实验室“筹”字难除，正式获批的国家实验室寥寥无几。