光明乳业研究院是光明乳业股份有限公司的产品研发和技术支持基地。目前拥有 乳业生物技术国家重点实验室 、 国家乳品加工技术研发分中心 、 国家级企业技术中心 和 上海乳业生物工程技术研究中心 等多个科研平台。已形成了集基础研究、技术创新、产品开发、标准制定、质量保障、信息服务、技术培训、 项目示范、成果推广等综合功能，为企业和乳业行业科技进步服务。光明乳业拥有的国际发明专利数量在国内乳企之中处于领先地位。唯有始终追求卓越，才能为消费者带来更安全、更健康、更营养、 更新鲜的乳品。让高科技为消费者带来更好的生活，这是光明乳业的承诺与执着。
乳业生物技术国家重点实验室于2010年1月由科技部批准开始筹建（国科办基[2010]2号文），6月通过科技部组织的专家论证；2010年12月，科技部正式批准 乳业生物技术国家重点实验室 开展建设工作（国科发基[2010]718号文）；2011年8月，全国政协副主席、科技部原部长万钢，上海市人大常委会原副主任胡延照，上海市原副市长沈晓明为重点实验室揭牌；2013年8月，实验室通过了国家科技部组织的专家验收（国科发基[2013]725号文）；2018年5月，乳业生物技术国家重点实验室获评 优秀 （国科发基[2018]51号文）。
实验室围绕 乳品质量安全控制与智慧乳业 、 新型益生菌定向筛选与功能评价 、 功能乳品精准营养与健康调控 和 特色干酪与乳基功能配料研发及深加工 四个方向开展研究。组建了由100名固定人员、12名支撑人员和10人左右流动人员组成的科研队伍，其中教授级高工13人、高级工程师16人。赵国屏院士担任学术委员会荣誉主任。实验室聘请陈卫院士担任第三届学术委员会主任，任发政院士、贾伟平院士担任副主任。
实验室注重基础研究和应用技术有机结合，把论文写在产品上、研究做在工程中、成果转化在企业里。率先实现植物乳杆菌ST-III、干酪乳杆菌LC2W等专利菌株产业化开发，引领益生菌及功能发酵乳的跨越式发展。国际首创活性指标含量标识，上市75℃优倍高品质鲜奶，成为行业标杆。开创常温酸奶新品类，引领常温酸奶市场高速发展，中国市场规模超500亿元。主持承担973、863、国家科技支撑计划、国家重点研发计划等国家和省部部级科研项目70余项，获批专项经费1.4亿元，总经费超5亿元。
