該重點實驗室于2000年被批準建設立項，2008年通過驗收并正式運行。重點實驗室位于哈爾濱工業大學科學園，實驗室專用樓建築面積9205平方米。現有固定人員78人，其中正高級職稱34人、副高級職稱24人。儀器設備1726台(套)，固定資産總值約1.74億元。
重點實驗室針對我國航空航天等領域超常服役條件下的先進複合材料和特種功能材料及結構開展前瞻性、前沿性以及重大關鍵技術應用基礎研究。主要研究方向為特種環境複合材料模拟表征與優化設計、複合與組織性能控制技術、性能測試與分析技術。
重點實驗室建設強調多學科交叉，體現國家科技發展需求的牽引與新材料技術的推動，重點解決材料與環境耦合作用機理、材料設計與低成本制造、材料使用性能表征與評價等若幹共性關鍵問題。旨在建成國際先進、國内領先的先進複合材料及特種功能材料研發平台，培養高水平科技創新人才和研究團隊。自2020年以來，承擔了以前沿、探索和應用基礎研究為主的科研項目400多項，近五年年均實到科研經費9000萬以上；獲得國家自然科學二等獎3項、國家技術發明二等獎5項、國家科技進步二等獎1項、國家教學成果二等獎1項，在國内外重要學術期刊和會議發表論文年均200篇。
重點實驗室規章制度健全，管理與運行狀态良好，對外開放和學術交流成效顯著，形成了“崇德廣業，窮理緻用”的實驗室文化特色，已成為我國特種複合材料行業的基礎研究和應用基礎研究平台。
實驗室主任：赫曉東教授
實驗室副主任：張幸紅教授 呂海寶教授 熊健教授 何飛教授
