实验室设主任、常务副主任、副主任及主任助理。主任由中国科学院大连化学物理研究所所长刘中民院士担任；常务副主任由中国科学院大连化学物理研究所副所长李先锋担任；副主任由大连理工大学彭孝军院士担任。实验室综合办公室主任由中国科学院大连化学物理研究所科技合作处处长张晨担任。

实验室下设管理板块、科研方向、支撑板块、中试与产业化板块等实验室功能板块开展相关业务。