Un laboratoire de recherche ou une unité de recherche est une structure sociale constituée donnant un cadre de travail aux chercheurs. Il peut être affilié à une université, à un musée, ou à un organisme de recherche scientifique (en France, par exemple, un EPST comme le CNRS). Ce terme est employé sans impliquer nécessairement que des travaux de laboratoire y soient menés (il existe par exemple des laboratoires de recherche en mathématiques, en linguistique ou en sciences sociales).
Selon les pays et les organismes, un laboratoire peut aussi être dénommé centre, département ou unité de recherche[réf. nécessaire] et peut désigner des structures plus ou moins grandes. Cet article s'intéresse aux aspects communs des laboratoires, à savoir le cadre de travail mis en place dans la recherche scientifique.
Dans le cas de laboratoires de recherche et développement au sein d'une entreprise privée, le mode de fonctionnement et de prise de décision est très différent de celui décrit ici. Une entreprise privée, ou un autre acteur comme une association, peut cependant également comprendre un laboratoire de recherche du type de ceux décrit ici, généralement sous forme d'un institut ayant une certaine autonomie, et souvent en association avec une université ou un autre partenaire dont le métier principal est la recherche.