該實驗室是自然資源部為落實習近平總書記“向地球深部進軍是我們必須解決的戰略科技問題”的重要講話精神，由中國地質科學院（院部）牽頭、整合自然資源部所屬深地探測隊伍組建的。實驗室對標國際知名科研機構，擬聯合有關部門相關優勢科研力量和國際同行，在深部結構探測、深部組成探測、深部資源探測、超深科學鑽探、深層熱能利用和深地大資料、深地裝備共享等領域集結力量，開展協同攻關，以逐步構建起國家深地戰略科技力量。同時，實驗室將探索全新的科研機制，實行理事會領導下的主任負責制，創新活動實行首席科學家制等，力爭成為“體制順暢、結構合理、權責清晰、機制靈活、管理科學”的國家級創新基地。

　　國際行星地球年（IYPE，2009）宣言曾將地球深部稱為“地球科學的最後前沿”。人類所需90%的能源、85%的工業原材料和1/3的淡水資源都來自地球深部。隨著我國工業化、現代化和城鎮化的快速發展，向地球深部要資源、要空間勢在必行，但入地要穿越瀰漫岩石介質和極端溫壓環境，面臨難以想象的挑戰。在中央把“強化國家科技戰略力量”列為2021年首要任務後，自然資源部及時成立了深地科學與探測技術實驗室，以充分發揮國家作為重大科技創新組織者的作用，堅持戰略性需求導向，進一步確定科技創新引領發展的大方向。