LU Bioloģijas institūts dibināts 1951.gadā kā Latvijas Zinātņu Akadēmijas pētniecības institūts (direktors prof. Alfrēds Ozols 1952-1965). Laika posmā no 1950. līdz 1960.gadam sāka veidoties institūta nozaru struktūra un galvenie zinātniskie virzieni. Kritēriji, pēc kādiem tika izvēlēti pētniecības virzieni, balstīti uz to nozīmīgumu attiecīgajā laika periodā. Galveno pētījumu kritērijs virzienu izvēlē institūtā arvien ir bijusi to atbilstība Latvijas nacionālajām interesēm. Šajā laika posmā tika izveidotas un attīstījās tādas zinātnes nozares un pētījumu virzieni, kā botānika, augu ģenētika, augu minerālā barošanās, augu fizioloģija, bioindikācija, hidrobiontu bioķīmija, dzīvnieku fizioloģija, eksperimentālā entomoloģija, iekšzemes ūdeņu hidrobioloģija, ornitoloģija, parazitoloģija, radiobioloģija. Turpmākajos gados (direktori prof. A. Valdmanis 1965-1971, prof. G. Andrušaitis 1972-1998, un prof. V. Melecis 1998 - 2015) daži pētījumu virzieni, kā parazitoloģija, radiobioloģija un augu fizioloģija tika slēgti, bet izveidoti citi – Jūras hidrobioloģija, ģeobotānika, hormonu bioķīmija, magnetobioloģija, genomika un bioinformātika. Pēc Latvijas neatkarības atjaunošanas 1991.gadā Latvijas Zinātņu Akadēmija transformējas par Eiropas tipa akadēmiju un Bioloģijas institūts kļuva par juridiski patstāvīgu Latvijas Universitātes struktūrvienību, 2016. gadā iekļaujoties Latvijas Universitātē kā pamatstruktūrvienība. Institūts ir Latvijā vadošais pētnieciskais centrs bioloģijā. Šobrīd institūts ietver 14 laboratorijas.
Daudzus gadus institūta pētnieciskās aktivitātes ir iedalāmas divos galvenajos pētniecības virzienos:
1. Latvijas dabas resursu izpēte, to racionāla izmantošana, vides un ekoloģijas problēmas, dabas aizsardzība.
Laboratorijas:
Bioindikācijas
Botānikas
Eksperimentālās entomoloģijas un mikrobioloģijas
Ģeobotānikas
Hidrobioloģijas
Jūras ekoloģijas
Ornitoloģijas
2. Augu un dzīvnieku dzīvības norišu un bioloģiskās produktivitātes izpēte.
Laboratorijas:
Vides ģenētikas
Augu minerālās barošanās
Dzīvnieku bioķīmijas un fizioloģijas
Magnetobioloģijas
Genomikas un bioinformātikas
Rūpnieciskām mikrobioloģjas un pārtikas biotehnoloģijas
Institūtā atrodas arī Latvijas Gredzenošanas centrs, Latvijas herbārijs, Augu kaitēkļu populāciju bioloģisko aģentu kolekcija un liela Entomoloģiskā kolekcija. Institūtam ir vairākas pētniecības bāzes: Engures Ornitoloģisko pētījumu centrs, Papes Ornitoloģiskā stacija, Kalnāju Ornitoloģiskā stacija un Nacionālā ilgtermiņa ekoloģisko pētījumu tīkla Mazsalacas stacija, kas organizētas un intensīvi izmantojamas institūta zinātniekiem un studentiem. Šīs stacijas izmanto gan LU studenti, gan arī pētnieki no citām valstīm. Institūts sadarbojas ar Latvijas augstskolām, Latvijas Universitātes struktūrvienībām, vairāki institūta vadošie zinātnieki ir Latvijas Universitātes Bioloģijas fakultātes un Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu fakultātes profesori un mācību spēki. Katru gadu studenti iesaistās projektos un izstrādā savus bakalaura, maģistra un promocijas darbus LU BI zinātnieku vadībā. Institūts veic pētījumus dažādos Eiropas Savienības finansētajos projektos un Cost akcijās, pārrobežu sadarbības projektos, vairākās Valsts vides monitoringa programmās. Kopš 2004.gada institūts ir galvenais koordinators nacionālā ilgtermiņa ekoloģisko pētījumu tīklā, kas ir daļa no Starptautiskā ilgtermiņa ekoloģijas izpētes tīkla ILTER. 1977.gadā institūts publicēja pirmo Latvijas Sarkanās grāmatas izdevumu. Jaunākais pabeigtais sešu sējumu Latvijas Sarkanās grāmatas izdevums (galvenais redaktors prof. G. Andrušaitis) sagatavots latviešu un angļu valodā ar projekta „Life” līdzdalību kopš deviņdesmito gadu vidus. Bioloģijas institūts nodrošina līdzsvarotu sistemātiskās botānikas kā zinātnes virziena pastāvēšanu un attīstību Latvijā, līdzšinējie pētījumu rezultāti publicēti monogrāfiskajā izdevumā Latvijas vaskulāro augu flora ([1]–[5]–13, 1999–2015, Rīga). Rezultāti izmantoti zinātniski pētnieciskajos projektos gan Latvijā, gan ārpus Latvijas, piem., Atlas Florae Europaeae (1-16→, 1972-2013→, Helsinki), EuroMed Plant Base (2005→, Berlīne), Flora of the Baltic Countries (1–3, 1993– 2003, Tartu), The genus Oenothera L. in Eastern Europe (2004, Kraków).