植物学学科是国家重点二级学科。学科依托植物生理学与生物化学国家重点实验室，目前共有研究人员19人，其中教授10人，研究员3人，副教授5人，专职技术人员1人；其中有教育部长江学者特聘教授1人，国家自然科学基金杰出青年基金获得者2人，国家优秀青年基金2人，教育部青年长江学者2人。植物学科在2007年入选国家重点学科，2002年与中国农大共建的“植物生理与植物生物化学”实验室（http://sklppb.cau.edu.cn/Index.asp）进入国家重点实验室行列。主持国家“973”项目、国家重点研发计划项目课题，转基因农作物新品种培育基因重大专项委托课题，国家基金重点项目等多个国家级重大项目和重点项目；2011年由郑绍建教授领衔的“植物营养生理与分子改良”入选教育部创新团队。每年在Plant Cell， PNAS，PLOS Biology，Molecular Plant，Plant Physiology，Plant Journal，New Phytologist等权威领域期刊发表高水平论文多篇。建有专门的养分分析测试平台和温网室设施，并有占地面积14亩的养分长期定位试验田1处，现有50万元以上仪器设备14台。

在植物研究的传统优势上，瞄准学科发展规律与国际前沿, 结合国家重大需要，形成了特色明显的研究方向。目前的主要研究领域包括以下5个方向：

1. 植物营养分子遗传：植物抗营养逆境、养分高效吸收利用及根系构型相关基因的克隆、功能解析和转基因应用；

2. 植物逆境信号感知与转导：应用遗传和生理生化手段探明植物响应环境逆境信号感知与转导的分子基础；

3. 植物逆境分子生理学：阐明植物对环境逆境响应的生理机制及其分子基础；

4. 生物信息学：植物高通量功能基因组学与转录组学分析、数据处理与知识发现、以及系统生物学相关研究；

5. 植物化学：挖掘植物体内具有特殊功能（营养保健、抗病治病）的化学物质。