依托于国家地质实验测试中心的自然资源部生态地球化学重点实验室于2012年8月成立，是《国土资源部重点实验室〔2012〕83号》文批准建立的46家重点实验室之一，于2017年7月11日通过原国土资源部验收正式挂牌运行。

实验室致力于开展自然与人为共同作用下的表生地球化学环境的基础性和应用性研究，构建生态地球化学环境的科学和技术体系，揭示环境地球化学规律。主要研究内容包括：原生地质和人为活动下，元素及化合物在自然生态系统中传递与演化规律研究；地质本底的健康地质研究；矿山环境污染链机制研究；环境污染调控与修复技术研究；有机污染物生态地球化学行为和风险评价研究；生态地球化学分析测试技术和标准化研究。

实验室始终坚持进行生态地球化学基础前沿课题的研究和技术应用，同时以“创新、和谐”作为实验室建设的精髓，注重学术梯队的培养，已经形成一支由优秀地质英才领衔、研究员支撑、青年学者为骨干的科研队伍。目前有固定成员43人，其中研究员14人，副研及高工14人，助研及工程师13人，研习员及助工2人。实验室成立以来，培养出1名“国土资源部杰出青年科技人才”、1名“国土资源部青年科技人才”、1名中国地质调查局“优秀地质人才”；培养研究生60名，其中博士11名、硕士49名。目前有9名硕士生和3名博士生在读。

近年来，在国家科技部、自然资源部、中国地质调查局等有关部门的大力支持下，先后牵头承担了973项目、863项目、国家科技攻关项目、地质调查项目等重大科研项目，在生态地球化学研究领域取得一批重要的科研成果，有力支撑了学科的发展。先后获得国土资源科学技术奖一、二等奖、中国地质科学院年度十大科技进展、中国地质调查成果二等奖、国家质量监督检验检疫总局科技兴检奖二等奖、国际埃尼奖提名等奖项。

国际合作方面，实验室与芬兰、加拿大和英国等多国研究机构开展广泛的国际合作，为推动生态地球化学的发展发挥了重要作用。