地质微生物与环境全国重点实验室由生物地质与环境地质国家重点实验室重组而成。生物地质与环境地质国家重点实验室于2005年纳⼊教育部重点实验室建设，2011年纳⼊科技部国家重点实验室建设，并在2015年顺利通过第⼀次评估。2024年完成优化重组，依托中国地质大学（武汉）建设，中国地质大学（北京）参与共建。

实验室定位于地球科学领域的应用基础研究，围绕气候变化、环境恶化和生物多样性减少的协同应对这一重大战略需求，以生物演化过程研究得最薄弱而又关键的地质微生物为抓手，以地球历史上的三大气候变暖和三大不同生态场景为突破点，通过构建地质微生物与环境三个层次的技术方法体系，从地质微生物演替-气候变暖-生境变化这一因果链条解决生物与环境的多时空尺度相互作用与协同演化难题，评估引发生态危机的气候环境临界点，为预警流域环境危机和修复退化生态环境提供新示范，成为三大环境危机协同应对的不可替代的战略科技力量。

实验室由3个国家创新研究群体、4位院士和40余位国家级人才组成，一体化构建了“基础研究-技术研发-应用服务”的完整科技体系，推动地球生物学与地学大数据、人工智能的深度交叉，自主研发元古大模型，在地质微生物、生物大灭绝、温室气候、地下水环境等领域具有不可替代性优势，是“国际地球生物学发展的一支领导力量”，研究成果曾被认为“是我国地质学可载入史册的突破性进展”。

实验室科研成绩斐然，获得了5项国家自然科学二等奖、1项国家科技进步一等奖、6项国际奖。实验室完成的成果发表在国际顶级期刊《Nature》和《Science》期刊上，4次被《Science》期刊专门撰写论文进行系统评述。研究成果被评为“我国地质学可载入史册的突破性进展”、入选中国科学十大进展。实验室承担了20多个千万级项目，引领了我国地球生物学、沉积学、地下水科学的发展。

实验室拥有面积2万平方米的独栋大楼，价值约2亿元的大型仪器设备。实验室不仅拥有地质微生物、分子生物学、物理形貌、地球化学、环境化学等系列平台，而且还有许多野外研究基地，有浙江煤山金钉子剖面、大九湖地质微生物降碳基地、洪湖地质微生物减污基地、红莲湖地质微生物提质基地等。