Badania naukowe prowadzone w Zakładzie dotyczą biotechnologii roślin, głównie gatunków leczniczych obcych florze polskiej oraz gatunków podlegających ścisłej ochronie. Opracowywane są metody mikrorozmnażania roślin na drodze bezpośredniej regeneracji z istniejących merystemów i pośrednio przez tkankę kalusową (organogeneza, somatyczna embriogeneza). Obecnie, prace badawcze Zakładu skupiają się na intensyfikacji wytwarzania metabolitów wtórnych - związków wykazujących wielokierunkową aktywność biologiczną: przeciwnowotworową, przeciwdrobnoustrojową, adaptogenną, antyneuro-degradacyjną - w hodowlach komórek, tkanek i organów roślinnych in vitro, kilku gatunków roślin leczniczych. W tym celu stosowane są różne metody biotechnologiczne, np.: hodowle dwuetapowe (Lithospermum canescens (Michx.) Lehm. - Plant Cell Tiss Org. 2012; 108:213-219); selekcja wysokowydajnych linii komórkowych (Arnebia euchroma (Royle) Johnst. - In Vitro Cell Dev Biol – Plant. 2012;48:555-564); elicytacja i/lub suplementacja prekursorami oraz transformacja genetyczna (L. canescens - Plant Cell Rep. 2006; 25:1052-1058; Taxus x media var. Hicksii - Acta Physiol Plant. 2015; 37:218. DOI 10.1007/s11738-015-1949-x; J Plant Physiol. 2009; 166:1950-1954; Taxus cuspidata i Taxus x media - Biotechnol. Lett. 2000; 22:1449-1452; Rhodiola kirilowii (Regel) Regel et Maximowicz - Biotechnol Lett. 2014; 36(3):649-656; Acta Biol Cracov series Bot. 2013; 55/2:126-133); ekstrakcja in situ z zastosowaniem perfluorozwiązków - Taxus x media var. Hicksii - Plant Cell Tiss Org Cult. 2015; 120:1151-1059; Arnebia euchroma (Appl Biochem Biotechnol. 2014; 172(5):2618-2627). Ponadto, tematyka badawcza Zakładu poszerzona została o techniki biologii molekularnej, m.in. badanie ekspresji genów zaangażowanych w szlaki biosyntezy metabolitów wtórnych (Biotechnol Progress. 2010; 26(4):1145-1153).