农业环境与可持续发展学是我国学科发展快、在国际上影响较大的学科之一。农业部农业环境与气候变化部重点开放实验室立足于农业环境与可持续发展学科研究前沿，以合理开发、利用环境和生物资源、保证农畜产品质量及安全、减轻农业环境污染、促进农业与环境协调的可持续性发展为宗旨，开展农业环境与可持续发展领域中的应用基础研究，为农业可持续发展提供理论依据和方法。
    其主要研究方向如下：
    全球气候变化的重大政策和科学基础研究;
    农业废弃物的无害化处理与资源化利用;
    设施农牧业高效无公害生产和生物环境工程技术;
    农业气象减灾及现代旱地农业;
    气候、天气环境与重大病虫草害生物控制基础理论及实用技术研究;
    开放实验室依托于改革后的农业环境和可持续发展研究所，现有在编固定人员32名，实验室位于中国农科院现代化智能型“中日农业技术研究发展中心”大楼内，占地1800平方米，建筑总面积约10000平方米，建有基础设施完备的实验室和现代化的多功能报告厅及大、小会议室。“开放实验室”位于“中日中心研究大楼”的2、3、6层，实验室面积2000平方米，包括以下一些实验室:
    公用实验室 4个，拥有原子吸收、液相色谱和质谱联用、气相色谱和质谱联用、近红外等设备。
    气候变化有关的实验室3个，分为气候与系统观测实验室、脆弱性与适应技术实验室、温室气体与减排技术实验室；
    农业废弃物无害化和资源化实验室3个，分为固体废弃物、液体废弃物和气体分析实验室；
    设施农业生物环境工程实验室2个，分别是设施农业工程技术实验室和设施农业高效生产技术实验室；
    减灾和现代旱地农业实验室3个，分别是水资源高效利用研究室、土壤改良与节水农业研究室以及气象灾害防治实验室。