Carlsberg Laboratorium er en internasjonalt anerkjent forskningsinstitusjon. Grunnleggeren anså at det var nødvendig å forstå ølets kjemi bedre for å kunne forbedre kvaliteten. I 1877 besluttet styret at det jevnlig skulle gis ut et tidsskrift hvor man offentliggjorde resultatene fra forskningen. Året før ble laboratoriet lagt under Carlsbergfondet og delt opp i en kjemisk og en fysiologisk avdeling. Først i 2004 ble disse slått sammen. Carlsberg Laboratorium kom inn under Carlsberg igjen i 1972 og gikk gjennom en større utvidelse i 1976. Institusjonen er nå en del av Carlsberg Forskningscenter.