İnstitutda botanika elminin bütün sahələri üzrə tədqiqat işləri aparılır. Azərbaycanın ali və ibtidai bitkilərinin, o cümlədən, Azərbaycan florasını səciyyələndirən çoxsaylı bitki növlərinin, xüsusilə faydalı və iqtisadi cəhətdən qiymətli növlərin öyrənilməsinə, onların bioekoloji xüsusiyyətləri, coğrafi yayılması, mühafizəsi və istifadə yollarının araşdırılmasına, Respublikanın və dünyanın bütün təbii florasından olan herbari nümunələrindən ibarət məlumat bankının yaradılmasına, həmçinin Respublikanın ərzaq təminatında böyük rol oynayan qida keyfiyyətli müxtəlif kənd təsərrüfatı bitkilərinin məhsuldarlığının artırılmasına, ekstremal mühit amillərinə qarşı bitkilərin davamlılıq mexanizmlərinin molekulyar səviyyədə tədqiqinə, ən müasir metodların köməyi ilə genetik aparatın öyrənilməsinə, canlı hüceyrənin energetikası şifrinin açılmasına, yeni biotexnoloji üsulların hazırlanmasına yönəldilmiş elmi-tədqiqat işləri İnstitutun elmi istiqamətlərinin əsasını təşkil edir.
Botanika İnstitutu 1936-cı ildə təsis olunmuşdur. İlk direktoru Qafqaz florasının görkəmli tədqiqatçısı akad. İ.A.Qrossheym olmuşdur. Botanika sahəsində kadr hazırlanmasında V.İ.Ulyanişev, L.İ.Prilipko, İ.M.İsayev, Müzəffər Heydər oğlu Abutalıbov (1947-49; 1962-78 illərdə İnstitutunun direktoru), V.X.Tutayuq, Q.E.Kapinos, Ş.O.Barxalov və başqalarının böyük xidmətləri olmuşdur. Molekulyar-biologiya və bitki genetikası sahəsində yeni elmi istiqamətlərin inkişafında İnstitutun dünya elminə inteqrasiyasında qazanılmış böyük nailiyyətlər akademik C.Ə.Əliyevin adı ilə bağlıdır və bilavasitə onun xidmətidir.Hazırda İnstitutda 140 mütəxəssis, eyni zamanda AMEA-nın 2 akademiki, 5 müxbir üzvü,13 elmlər doktoru və 96 elmlər namizədləri çalışır.
İnstitutda həmçinin bitki biomüxtəlifliyinin qorunması üçün nadir və nəsli kəsilməkdə olan bitkilərin tədqiqi, onların qorunma statusunun və molekulyar, növ, ekosistem səviyyəsində qiymətləndirilməsi, torpaqların fitoremediasiyası, bitkilərin, virusların və patogen göbələklərin molekulyar təbiətinin öyrənilməsi, təbii ehtiyatların davamlı idarə olunması istiqamətində elmi işlər aparılır. 1990-cı illərdən başlayaraq akademik C.Ə.Əliyevin rəhbərliyi ilə müasir molekulyar-bioloji yanaşmaların tətbiq olunduğu yeni istiqamət formalaşmışdır. Respublikamızda bitki biomüxtəlifliyinin qorunması üzrə təşəbbüs akademik C.Ə.Əliyeva məxsusdur. Onun tövsiyəsi ilə biomüxtəlifliyin müasir baxımdan tədqiq edilməsi üzrə Botanika İnstitutunda yüksək ixtisaslı elmi baza yaradılmışdir.
İnstitutun 276 əməkdaşının 1 akademik, 5 müxbir üzv, 17 elmlər doktoru, 76 biologiya üzrə fəlsəfə doktoru olmaqla 132-si elmi işçidir. İnstitutun strukturuna 7 şöbə nəzdində fəaliyyət göstərən 17 laboratoriya daxildir: İnstitutun 100.000-ə yaxın ədəbiyyatı olan kitabxanası və eləcə də, ali sporlu, çılpaqtoxumlu, örtülütoxumlu və ibtidai bitkilər, həmçinin göbələklərdən ibarət Herbari Fondu var. Herbari nümunələri 135 fəsiləyə 1065 cinsə aid 600,000-ə yaxın nüsxədən ibarətdir, onlar arasında 63 ali sporlu, 24 çılpaqtoxumlu, 4313 örtülütoxumlu bitki növü vardır. Herbari kolleksiyasında yalnız Azərbaycan və Qafqaz florası deyil, bir sıra qonşu ölkələrin florası da geniş şəkildə təmsil olunur. 269 tip nümunəsi 27 fəsilə 79 cinsə aiddir.
İnstitutun fəaliyyəti dövrü ərzində Azərbaycanın bitkilər aləmi öyrənilmışdir, Azərbaycan, Qafqaz və elm üçün onlarla cins və minlərlə növ aşkar edilmiş və ayrı-ayrı botaniki-coğrafi rayonlarda onların bir çoxunun yeni yayılma əraziləri tapılmışdır. Faydalı bitkilərin arealı və onların ehtiyatları təyin edilmiş, o cümlədən, 1500 dərman və 500 növ vitaminli və yeni sənaye əhəmiyyətli bitkilər öyrənilmiş və tətbiq olunmuş, həmin bitkilərdən bioloji fəal maddələrin alınmasının yeni texnologiyaları işlənib hazırlanmışdır. İnstitutda bitki növlərinin biomüxtəlifliyinin qorunması üçün vacib olan ekosistemin qorunması, torpaqların fitoremediasiyası, bitkilərin, virusların və patogen göbələklərin molekulyar təbiətlərinin öyrənilməsi, nadir və nəsli kəsilməkdə olan bitkilərin axtarışı və qorunma statusunun qiymətləndirilməsi, təbii ehtiyatların davamlı idarə olunması, bitkilərin molekulyar, növ və ekosistem səviyyəsində qiymətləndirilməsi istiqamətində elmi işlər aparılır.