实验室围绕国家建设和经济发展需求，立足棉花国际发展前沿，开展分子生物学的基础理论和应用基础研究，长期承担国家“973”、“863”、“自然基金”、“重大专项”等高科技项目。实验室的研究方向主要有棉花遗传多样性研究与新基因挖掘、棉花纤维品质性状形成机理研究、棉花高产分子机理与品种设计、抗逆机理与环境调控研究四个方面。实验室围绕我国棉花生产重大需求，针对棉花产量、品质与抗逆性同步提高的关键科学问题，瞄准世界棉花科学发展前沿，培养具有国际竞争力的棉花生物学创新团队，建成具有重要国际影响的国家棉花科技创新基地，为棉花科技创新提供源动力，为重大前沿问题的解决提供支撑，全面提升核心竞争力，以改善棉花品质，大幅度提高产量。