实验室实行理事会领导和学术咨询委员会指导的主任负责制，通过理事会、主任办公会、室务委员会三级决策开展日常工作。实验室建立“矩阵型”的组织架构，即从日常管理职能和科学研究项目两个维度建立实验室的组织架构。一是从日常管理职能维度，建立科研和知识产权部、人力资源部、资产财务部、综合部、测试中心等五个部门。二是从科学研究项目维度，依托实验室的五个创新中心，若干个方向实验室，以PI为核心，通过整合内部和外部科研力量，组建PI科研团队。