云南省高校应用生物学重点实验室的主要研究方向分为三个：应用植物学、应用微生物学和应用动物学。
在应用植物学（植物资源开发与利用）方面开展了杂交葡萄新品种培育，“增灵”植物生长调节剂研制，冬虫夏草微粉含量的制备，茶花分子标记、品种鉴定与亲缘关系研究，药用植物组织培养及转基因研究，重要经济植物组培快繁及产业化，蕨类植物资源研究，植物生理生态学研究，优质果酒加工关键技术研究等；在应用微生物学方面开展了植物内生菌资源研究，野生菌多糖活性研究，刺盘孢属资源和系统分类研究等；在应用动物学方向开展了喙尾琵琶甲养殖技术研究及养殖推广，胡蜂人工养殖技术研究及养殖推广，昆虫与寄主植物互利共生关系研究，楚雄市鸟类的多样性及取食行为，鸟类鸣声，鸟类的视野，鸟类对人类活动的适应性等。
截至2016年，本实验室已有多项成果工程化、产业化，包括喙尾琵琶甲人工繁育、胡蜂人工养殖技术研究及养殖推广、杂交葡萄新品种、“增灵”植物生长调节剂、冬虫夏草微粉含量的制备等，这些成果达到了国内领先水平。实验室的产业共性技术研发能力及技术创新水平在滇中地区处于前列，系统集成能力较强。
