Laboratoř je etablována v oblasti výzkumu fotosyntézy a stresové fyziologie rostlin, a to v široké šíři záběru odborných témat a druhů rostlin. Tým laboratoře se zaměřuje rozsáhlé spektrum druhů cévnatých rostlin (huseníček, tabák, modelové zemědělské plodiny), dále na zástupce mechů, lišejníků, zelených řas a cyanobakterií, které studuje pomocí fluorometrických, gazometrických, biochemických metod. 

V současné době je činnost laboratoře zaměřena do čtyř hlavních směrů: (1) stresová fyziologie fotosyntézy a fyziologie lišejníků, respektive jejich autotrofních symbiontů, zelených řas rodu Trebouxia a cyanobakterií, (2) fotosyntéza poikilohydrických autotrofních organismů, zejména mechů a aktivace jejich ochranných mechanismů v průběhu desikace, (3) fyziologické principy odolnosti rostlin vůči mrazu a (4) analogy astrobiologických experimentů.

Tým laboratoře je pevnou součástí výzkumu antarktických vegetačních oáz uskutečňovaného v rámci infrastruktury CAPR (Český antarktický výzkumný program: Laboratoř EEL: viz níže struktura laboratoře, extremofilní organismy). Laboratoř trvale spolupracuje s tuzemskými i zahraničními pracovišti zaměřenými na výzkum extremofilů z polárních oblastí a dalších extrémních ekosystémů Země. 

Pomocí sofistikovaných kultivačních zařízení a moderních biofyzikálních měřících metod jsou studovány zejména fotochemické procesy fotosyntézy, tj. funkce fotosystému II za různých limitujících podmínek (stres suchem, fotoinhibiční stres, stres nízkou teplotou, osmotický stres, toxické látky). Důraz je kladen na fotoinhibici a fotoochranné mechanismy na úrovni pigment-proteinových komplexů thylakoidní membrány chloroplastu, tedy fotoinaktivace PS II, nefotochemické zhášení excitační energie a jeho komponenty, aktivace konverze pigmentů xantofylového cyklu a změny proteomu. Studován je rovněž fyziologický účinek herbicidů, iontů těžkých kovů, aleviace negativního účinku na fotosystém II pomocí přídavku bakterií do kultivačního media (Growth promoting bacteria), přídavku biouhlu, nanočástic a řady dalších látek v rámci řešení aktuálních témat vědy a výzkumu.  

Formálně je laboratoř členěna do tři pracovních skupin: 

1. Pracovní skupina fyziologie extremofilních autotrofů (vedoucí: prof. M. Barták) 
2. Pracovní skupina kryobiologie a kryoresistence (vedoucí: doc. J. Hájek) 
3. Pracovní skupina experimentální algologie (vedoucí. Dr. P. Váczi)