Botaniska trädgården är hemvist för Pfizer Plant Research Laboratory, som byggdes med finansiering från den nationella regeringen, delstaten New York och National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) och som är uppkallat efter den största privata donatorn, och är en ny stor forskningsinstitution i trädgården som öppnade 2006.

Laboratoriet är ett renodlat forskningsinstitut med projekt som är mer diversifierade än den forskning som bedrivs vid universitet och läkemedelsföretag. Tyngdpunkten i laboratoriets forskning ligger på växtgenomet, dvs. studiet av hur generna fungerar i växternas utveckling. Forskarna hoppas kunna besvara frågan om Darwins ”avskyvärda” mysterium: när, var och varför blommande växter uppstod.

Laboratoriets forskning främjar också disciplinen molekylär systematik, dvs. studiet av DNA som bevis som kan avslöja växtarters evolutionära historia och släktskap. Den vetenskapliga personalen studerar också användningen av växter i invandrarsamhällen i New York och de genetiska mekanismer genom vilka neurotoxiner produceras i vissa växter, ett arbete som kan kopplas till neuropatier hos människor.

Labbet består av ett team med 200 professionella forskare och 42 doktorander från hela världen.

Sedan 1890 har forskare vid New York Botanical Garden gjort omkring 2 000 upptäcktsresor över hela världen för att samla in växter i naturen.

I laboratoriet för växtbiokemi extraheras biokemiska föreningar från växter för att skapa ett DNA-bibliotek över världens växter och lagras i en DNA-lagringsavdelning med 20 frysar som rymmer prover från miljontals exemplar, inklusive arter som är sällsynta, utrotningshotade eller utdöda i naturen. För att skydda dem vid eventuella strömavbrott under vintern finns det en reservgenerator på 300 kilowatt.