O Instituto de Biodiversidade e Sustentabilidade – NUPEM/UFRJ dispõe 34 laboratórios (16 laboratórios de pesquisa, quatro coleções, três biotérios e 11 laboratórios de apoio técnico-científico) que atendem completamente as demandas estruturais e tecnológicas das atividades de ensino, pesquisa e extensão desenvolvidas por docentes e alunos.
Os laboratórios foram concebidos e estruturados visando à utilização por alunos da graduação e pós-graduação bem como treinamento em iniciação científica. Além disso, estas estruturas também são utilizadas para a capacitação e treinamento de profissionais de órgãos públicos de todo o Norte Fluminense. Estas rotinas diversificadas ratificam a interdisciplinaridade que sempre caracterizaram o NUPEM.
Eles seguem um modelo multiusuário, coordenado por um docente da UFRJ. Este padrão de gestão, além de proporcionar um melhor aproveitamento e utilização dos equipamentos e dos espaços, estimula a integração entre docentes, técnicos, alunos e profissionais de áreas distintas, pois todos compartilham suas atividades cotidianas de pesquisa, gerando grandes avanços no processo científico e de inserção social. Pesquisadores e alunos de outras instituições brasileiras e estrangeiras, que interagem com o corpo de docentes do NUPEM, também utilizam frequentemente os recursos destes laboratórios.