Grădina Botanică găzduiește Laboratorul de Cercetare a Plantelor Pfizer, construit cu finanțare din partea guvernului național, a statului New York și a Administrației Naționale Oceanice și Atmosferice (NOAA) și numit după cel mai mare donator privat, este o nouă instituție majoră de cercetare din Grădină, deschisă în 2006.

Laboratorul este o instituție de cercetare pură, cu proiecte mult mai diversificate decât cercetarea făcută în universități și companii farmaceutice. Cercetarea laboratorului se concentrează pe genomul plantelor, pe studiul modului în care genele funcționează în dezvoltarea plantelor. Oamenii de știință speră să răspundă la întrebarea despre misterul „abominabil” al lui Darwin: când, unde și de ce au apărut plantele cu flori.

Cercetarea laboratorului promovează, de asemenea, disciplina sistematicii moleculare, studiul ADN-ului ca dovadă care poate dezvălui istoria evolutivă și relațiile dintre speciile de plante. Personalul științific studiază, de asemenea, utilizarea plantelor în comunitățile de imigranți din New York și mecanismele genetice prin care sunt produse neurotoxine în unele plante, activitate care poate fi legată de neuropatii la om.

Laboratorul este format dintr-o echipă de 200 de cercetători profesioniști și 42 de studenți doctoranzi din întreaga lume.

Din 1890, oamenii de știință de la Grădina Botanică din New York au efectuat aproximativ 2.000 de misiuni de explorare în întreaga lume pentru a colecta plante din natură.

În laboratorul de biochimie vegetală, compușii biochimici sunt extrași din plante pentru a crea o bibliotecă de ADN a plantelor din lume și sunt depozitați într-o secție de stocare a ADN-ului, cu 20 de congelatoare care adăpostesc mostre de milioane de specimene, inclusiv specii rare, pe cale de dispariție sau dispărute în natură. Pentru a-i proteja în timpul posibilelor întreruperi de curent pe timp de iarnă, există un generator electric de rezervă de 300 de kilowați.