土壤植物机器系统技术国家重点实验室是2008年经国家科技部批准、首批依托企业建设的36个国家重点实验室之一，依托单位是中国农业机械化科学研究院。实验室主任为陈志研究员，下设田间工况模拟研究室、农业雾化工程技术研究室和农业装备智能化技术研究室3个研究单元，重点开展土壤-植物-机器系统应用基础、土壤和植物信息获取及病虫草防控技术与装备、农业雾化工程技术与装备、农业装备智能化技术等研究，研发具有自主知识产权的现代农业装备与设施，全面提升我国农业装备制造业的自主创新能力。
实验室建有全天候室内土槽实验台、排种器性能实验测试系统、排灌与节水机械实验测试系统、喷洒器实验测试系统、土壤植物信息采集与综合处理实验台、虚拟现实人机交互实验系统等大型专用实验系统设备，可从事田间作业技术、部件和整机关键技术实验研究与开发；植保、节水与排灌技术、部件以及产品关键技术实验研究与开发；开展人机信息交互及环境虚拟、农业机械性能等实验研究等。拥有快速成型机、三维扫描仪、激光粒度分析仪、微波水分仪、傅里叶变换近红外光谱仪、扫描电镜、氨基酸分析仪、气相色谱质谱联用仪等先进试验仪器设备150余台，可用于机器零部件快速成型、土壤养分含量分析、植物信息获取分析、喷雾粒度轨迹研究、金属与非金属成份与结构分析、有机物成分定量分析等。
实验室实行依托单位领导下的主任负责制，面向社会实行“开放、流动、联合、竞争”的运行机制，开展了制约行业发展的共性关键技术开发，部署安排了具有前瞻性技术的研究。2008年以来，实验室已承担国家高技术研究发展计划（863计划）、国家科技支撑计划、国家自然科学基金项目、科研院所技术开发研究专项资金、国际科技合作及农业科技成果转化资金等重大科研任务，培养了具备技术研究、工程设备研发的高端人才，支撑了现代农业装备制造业的发展，成为我国农业装备制造业人才培养、学术交流与新技术辐射的重要基地和国家科技创新的重要组成部分。
