สถาบันวิจัยสมุนไพร มีการแบ่งหน่วยงานภายในออกเป็น 1 ฝ่าย 1 ศูนย์ 4 กลุ่ม ดังนี้

ฝ่ายบริหารทั่วไป

รับผิดชอบงานสารบรรณ งานการเจ้าหน้าที่ งานรับตัวอย่างตรวจวิเคราะห์ งานพัสดุ งานการเงิน และงานพาหนะ

ศูนย์ตรวจสอบและรับรองคุณภาพสมุนไพร

ศึกษาวิจัยคุณภาพทางเคมีเพื่อจัดทำข้อกำหนดของสมุนไพร สารสกัด และผลิตภัณฑ์จากสมุนไพร

แยกสารสำคัญหรือสารออกฤทธิ์จากสมุนไพรสำหรับใช้เป็นสารมาตรฐานในการประเมินคุณภาพสมุนไพร

พัฒนาองค์ความรู้และเทคโนโลยีด้านการหาปริมาณสารสำคัญ/สารออกฤทธิ์ในสมุนไพร สารสกัด และผลิตภัณฑ์จากสมุนไพร เพื่อสนับสนุนการจัดทำตำรามาตรฐานยาสมุนไพรไทย

ให้บริการตรวจสอบเพื่อประเมินคุณภาพสมุนไพร สารสกัด และผลิตภัณฑ์จากสมุนไพรแก่หน่วยงานภาครัฐและเอกชน

เป็นห้องปฏิบัติการอ้างอิงด้านคุณภาพสมุนไพร และพัฒนาระบบประกันคุณภาพแก่ห้องปฏิบัติการด้านการตรวจสอบคุณภาพสมุนไพร สารสกัด และผลิตภัณฑ์จากสมุนไพร

กลุ่มพัฒนาคุณภาพและวิชาการ

งานระบบบริหารคุณภาพ: พัฒนาระบบประกันคุณภาพของหน่วยงาน ประสานงานด้านระบบบริหารคุณภาพห้องปฏิบัติการตามมาตรฐาน ISO/IEC 17025 : 2017 , OECD GLP

งานด้านนโยบายและแผน: จัดทำและประสานแผนยุทธศาสตร์แผนงานวิจัยแผนปฏิบัติการและแผนงบประมาณ ติดตามประเมินผลและจัดทำรายงานผลการปฏิบัติงานของหน่วยงาน

งานสารสนเทศและสื่อประชาสัมพันธ์: ทบทวนและวิเคราะห์ระบบเทคโนโลยีสารสนเทศด้านสมุนไพรเพื่อสนับสนุนการดำเนินงานของหน่วยงานประสานงานกับศูนย์เทคโนโลยีสารสนเทศ กรมวิทยาศาสตร์การแพทย์และดำเนินการตามแผนกลยุทธ์ด้านเทคโนโลยีสารสนเทศ กรมวิทยาศาสตร์การแพทย์ พัฒนาและปรับปรุงการนำเสนอข้อมูลในเว็บไซต์ตามมาตรฐานเว็บไซต์ภาครัฐให้สอดคล้องตามแผนแม่บทเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร ประสานการจัดทำสื่อประชาสัมพันธ์งานวิจัยสมุนไพร และจัดนิทรรศการเพื่อการเผยแพร่แก่หน่วยงานภาครัฐภาคเอกชน นักวิจัย และประชาชนที่สนใจ

กลุ่มวิจัยเพื่อกำหนดมาตรฐานและคุณภาพสมุนไพร มี 4 ห้องปฏิบัติการ

ห้องปฏิบัติการเคมีผลิตภัณฑ์ธรรมชาติ

ศึกษาวิจัยคุณภาพทางเคมีเพื่อจัดทำข้อกำหนดของสมุนไพร สารสกัด และผลิตภัณฑ์จากสมุนไพร

ศึกษาวิจัยคุณภาพทางเคมีเพื่อจัดทำข้อกำหนดของสมุนไพร สารสกัด และผลิตภัณฑ์จากสมุนไพร

แยกสารสำคัญหรือสารออกฤทธิ์จากสมุนไพรสำหรับใช้เป็นสารมาตรฐานในการประเมินคุณภาพสมุนไพร

พัฒนาองค์ความรู้และเทคโนโลยีด้านการหาปริมาณสารสำคัญ/สารออกฤทธิ์ในสมุนไพร

สารสกัด และผลิตภัณฑ์จากสมุนไพร เพื่อสนับสนุนการจัดทำตำรามาตรฐานยาสมุนไพรไทย

ห้องปฏิบัติการเภสัชเวท

ศึกษาวิจัยเพื่อจัดทำข้อมูลจำเพาะของสมุนไพรทางเภสัชเวทในการกำหนดมาตรฐานและควบคุมคุณภาพของสมุนไพร

ห้องปฏิบัติการวิจัยเพื่อแยกสารสำคัญจากสมุนไพร

ศึกษาวิจัยและพัฒนาการแยกสารสำคัญหรือสารออกฤทธิ์จากสมุนไพรและการพิสูจน์โครงสร้างทางเคมีของสมุนไพรโดยใช้ข้อมูลทางสเปกโตรสโคปี

เตรียมสารสกัดมาตรฐานและ/หรือสารสำคัญจากสมุนไพรเพื่อใช้ประโยชน์ด้านการพัฒนาการผลิตผลิตภัณฑ์สุขภาพจากสมุนไพร

ห้องปฏิบัติการจีโนมิกส์พืช

วิจัยและพัฒนา องค์ความรู้และนวัตกรรม ด้านจีโนมิกส์พืช

จัดทำฐานข้อมูลทางพันธุกรรมพืช (plant genome database)

จัดทำธนาคารพันธุกรรมพืช (plant genome bank)

พัฒนาระบบและให้บริการตรวจพิสูจน์ชนิดพืชด้วยเทคนิคทางพันธุกรรม

พัฒนาระบบประกันคุณภาพห้องปฏิบัติการตามมาตรฐานสากล

กลุ่มวิจัยสรรพคุณและพิษของสมุนไพร มี 2 ห้องปฏิบัติการ

ห้องปฏิบัติการเภสัชวิทยา

ศึกษาสรรพคุณและฤทธิ์ทางเภสัชวิทยาของสมุนไพรในสัตว์ทดลองหรือเซลล์เพาะเลี้ยงและศึกษาฤทธิ์ต้านเชื้อจุลินทรีย์ของสมุนไพรรวมทั้งทดสอบการปนเปื้อนของเชื้อจุลินทรีย์ในสมุนไพรและผลิตภัณฑ์จากสมุนไพร

ห้องปฏิบัติการพิษวิทยา

ศึกษาวิจัยความเป็นพิษของสมุนไพร สารสกัด ยาแผนโบราณและผลิตภัณฑ์เสริมสุขภาพจากสมุนไพรในสัตว์ทดลอง โดยศึกษาพิษอย่างเฉียบพลันกึ่งเรื้อรัง และเรื้อรัง รวมถึงการทดสอบพิษต่อเซลล์เพาะเลี้ยงการตรวจสอบฤทธิ์การก่อกลายพันธุ์ในแบคทีเรียเพื่อเป็นข้อมูลสนับสนุนการทดลองทางคลินิก และพัฒนาผลิตภัณฑ์จากสมุนไพร

กลุ่มวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์ มี 4 ห้องปฏิบัติการ

ห้องปฏิบัติการโรงงานต้นแบบผลิตผลิตภัณฑ์สมุนไพร

ศึกษาวิจัยและพัฒนาองค์ความรู้ด้านเทคโนโลยีการผลิตผลิตภัณฑ์สุขภาพจากสมุนไพรเพื่อใช้เป็นยา ผลิตภัณฑ์เสริมอาหารและเครื่องสำอาง รวมถึงการทดลองขยายขนาดการผลิตผลิตภัณฑ์สมุนไพรที่ผ่านการวิจัยด้านสรรพคุณและความปลอดภัยในห้องปฏิบัติการ เพื่อเป็นแนวทางในการถ่ายทอดเทคโนโลยีการผลิตสู่ระดับอุตสาหกรรมเชิงพาณิชย์ และใช้ในการทดลองทางคลินิก นอกจากนี้ห้องปฏิบัติการโรงงานต้นแบบผลิตผลิตภัณฑ์สมุนไพรได้มีการผลิตผลิตภัณฑ์สุขภาพจากสมุนไพรสำหรับเผยแพร่และบรรเทาสาธารณภัย ตามนโยบายกรมวิทยาศาสตร์การแพทย์และกระทรวงสาธารณสุข

ห้องปฏิบัติการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช

ศึกษาการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชสมุนไพรเพื่อการขยายพันธุ์พืชสมุนไพรให้ได้ปริมาณมากและปลอดโรค ผลิตกล้าไม้สมุนไพรที่ใช้ประโยชน์ทางยาเพื่อสนับสนุนการปลูกพืชสมุนไพร การอนุรักษ์พันธุ์สมุนไพร ที่หายากหรือขาดแคลนใกล้จะสูญพันธุ์ นอกจากนี้ยังศึกษาการสร้างสารทุติยภูมิที่ได้จากการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช และเผยแพร่ความรู้เทคโนโลยีชีวภาพด้านการขยายพันธุ์พืชสมุนไพร

ห้องปฏิบัติการพิพิธภัณฑ์พืช

ศึกษาวิจัย สำรวจ และรวบรวมสมุนไพรหรือใช้เป็นวัตถุดิบสมุนไพรสำหรับใช้ในงานวิจัยตรวจระบุชื่อชนิดตามหลักอนุกรมวิธานพืช เพื่อให้ทราบชื่อพฤกษศาสตร์ที่ถูกต้อง มีเรือนทดลองและสวนสมุนไพรเป็นแหล่งอนุบาลพรรณไม้สมุนไพรและพรรณไม้อื่น ๆ สำหรับการสร้างพื้นที่สีเขียวให้แก่กรมวิทยาศาสตร์การแพทย์ และ กระทรวงสาธารณสุข นอกจากนี้ยังเป็นแหล่งรวบรวมและอนุรักษ์ทรัพยากรพันธุ์ไม้สมุนไพรจากการสำรวจการจัดหาและแลกเปลี่ยนพันธุ์ไม้ต่าง ๆ ทั่วประเทศเพื่อการขยายพันธุ์และผลิตกล้าไม้เพื่อสนับสนุนโครงการที่เกี่ยวกับสมุนไพรรวมทั้งพันธุ์ไม้บางชนิดที่หายากและมีมูลค่าสูง และจัดทำตัวอย่างพืชแห้งสำหรับเก็บรักษาไว้ในพิพิธภัณฑ์พืชเพื่อใช้เป็นหลักฐานอ้างอิงทางวิทยาศาสตร์ด้านชนิดพืชพร้อมทั้งปลูกเพื่อเป็นตัวอย่างในสภาพที่มีชีวิตและเป็นแม่พันธุ์ไว้ในเรือนเพาะชำ

ปัจจุบันพิพิธภัณฑ์พืชกรมวิทยาศาสตร์การแพทย์เป็นพิพิธภัณฑ์ระดับนานาชาติ มีรหัสพิพิธภัณฑ์พืช คือ DMSC

ห้องปฏิบัติการเกษตร

ศึกษาวิจัยการปลูกและผลิตวัตถุดิบสำหรับใช้ในงานศึกษาวิจัยสาขาต่าง ๆ เป็นแหล่งรวบรวมและอนุรักษ์พันธุ์พืชสมุนไพร เผยแพร่ความรู้ด้านการขยายพันธุ์และการปลูกพืชสมุนไพรตลอดจนผลิตกล้าไม้เพื่อสนับสนุนการปลูกพืชสมุนไพร

ประกอบด้วยสวนสมุนไพร 3 แห่ง ได้แก่

สวนสมุนไพรกรมวิทยาศาสตร์การแพทย์ จังหวัดจันทบุรี: ที่ตั้ง ต. อ่างคีรี อ. มะขาม จ. จันทบุรี จัดตั้งขึ้นตั้งแต่ปี พ.ศ. 2486 ปัจจุบันมีพื้นที่รวม 144 ไร่ เป็นพื้นที่ปฏิบัติการ 104 ไร่ และพื้นที่ป่าอนุรักษ์ 40 ไร่ จัดทำเป็นสวนสมุนไพร เพื่อเป็นแหล่งปลูกรวบรวมพันธุ์และอนุรักษ์พันธ์ุพืชสมุนไพร จำนวนมากกว่า 500 ชนิด ศึกษาวิจัยด้านการปลูกพืชสมุนไพรผลิตวัตถุดิบสมุนไพร สำหรับศึกษาวิจัยของกรมวิทยาศาสตร์การแพทย์ มีโรงล้าง อบ ตากสมุนไพร สำหรับปฏิบัติงานและการสาธิต เป็นแหล่งเพาะขยายพันธุ์พืชสมุนไพร ผลิตกล้าไม้เพื่อสนับสนุนการปลูกสมุนไพรในพื้นที่ต่าง ๆ ทั่วประเทศปีละไม่ต่ำกว่า 20,000 ต้น จัดเป็นแหล่งท่องเที่ยวเชิงอนุรักษ์ประจำจังหวัดจันทบุรี

สวนสมุนไพรกรมวิทยาศาสตร์การแพทย์ จังหวัดเชียงใหม่: ที่ตั้ง อุทยานแห่งชาติสุเทพ - ปุย อ. เมือง จ. เชียงใหม่ กรมวิทยาศาสตร์การแพทย์ได้รับโอนสวนทดลองปลูกต้นซิงโคนาที่ดอยสุเทพ จังหวัดเชียงใหม่ จากกระทรวงมหาดไทยเมื่อปี พ.ศ. 2484 เรียกกันว่า "สวนซิงโคนา" มีต้นชิงโคนาประมาณ 40 ต้น เป็นพื้นที่ส่วนหนึ่งของ อุทยานแห่งชาติสุเทพ - ปุย กรมวิทยาศาสตร์การแพทย์ได้ทำการตรวจวิเคราะห์เปลือกต้นซิงโคนาที่ทดลองปลูกไว้ พบว่ามีปริมาณอัลคาลอยด์รวม ปริมาณควินินอยู่ในระดับสูงกว่าเกณฑ์มาตรฐาน พ.ศ.2542 ได้เริ่ม “ โครงการสวนสมุนไพรทดลองอนุรักษ์พันธุ์พืชดอยสุเทพ ” ดำเนินการปรับปรุงสภาพพื้นที่ จัดตกแต่งภูมิทัศน์ซึ่งมีพื้นที่ดำเนินการ 8 ไร่ มีการจัดระบบน้ำใช้จากแหล่งธรรมชาติให้เหมาะสมกับลักษณะการใช้งาน ตลอดจนมีการรวบรวมพันธุ์ พืชสมุนไพร ปลูกเพิ่ม เติมทั้งที่เป็นสมุนไพรพื้นเมืองและพืชเมืองหนาว

สวนสมุนไพรกรมวิทยาศาสตร์การแพทย์ จังหวัดระยอง: ที่ตั้ง บริเวณเขตอ่างเก็บน้ำหนองปลาไหล อ. ปลวกแดง จ. ระยอง จัดตั้งขึ้นในปี พ.ศ. 2540 เป็นที่ดินอยู่ในความดูแล และใช้ประโยชน์ของกรมชลประทาน กรมวิทยาศาสตร์การแพทย์ได้รับอนุญาตให้ใช้พื้นที่บริเวณรอบอ่างรวมเนื้อที่ 500 ไร่ เพื่อพัฒนาเป็นสวนสมุนไพรสำหรับการทัศนศึกษาด้านพืชสมุนไพรที่สมบูรณ์ โดยเร่งรัดการปลูก อนุรักษ์ รวบรวม พันธุ์พืชสมุนไพร ให้หลากหลายชนิด การใช้เทคนิคการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชในการเพาะขยายพันธุ์ เร่งขยายพื้นที่ ทดลอง การปลูกสมุนไพร ในระดับกึ่งอุตสาหกรรม สำหรับสนับสนุนโครงการวิจัย เพื่อพัฒนา สมุนไพรเป็นผลิตภัณฑ์ยา ผลิตภัณฑ์เสริมอาหารและเครื่องสำอาง มีโรงล้าง อบ ตากสมุนไพร เพื่อเป็นแหล่งเตรียมวัตถุดิบที่ได้มาตรฐาน