日本で最初に設置された演習林。創立以前（江戸時代）からの超高齢林を含むスギ・ヒノキ人工林と、常緑広葉樹が優占する生物多様性の高い天然林を有している。成長の長期測定や針広混交化実験などの人工林研究、暖温帯林生態系の保全・管理、マツ材線虫抵抗性マツの選抜増殖などに関する研究を展開している。

常緑針葉樹と落葉広葉樹が混交する広大な北方の天然林を舞台に，環境保全と資源利用の両立を目指した森林生態系の持続的・順応的管理手法について，生態系の理解を基軸として研究を行っている。

標高差が大きく、山地帯から亜高山帯にいたる幅広い森林植生を有している。大面積長期生態系プロットや落葉広葉樹林における動植物の動態など森林生態系に関する研究を多く行っている。

各種試験林を始めとする樹林の他に、苗畑、温室、生物実験室などの実験施設を備えており、フィールドと実験室が一体となった研究環境を有している。都市森林学に関する研究、樹木生理に関する研究などを行っている。

生態水文学研究所がもともと荒廃した山地に設置され、緑化により植生が回復した経緯から、森林植生と水源涵養機能、土砂流出との関係を中心とした森林水文に関する研究が行われている。そのほか、環境保全機能に配慮した森林施業法などの試験研究が行われている。

山中湖畔のリゾート地という立地を生かし、森林の景観評価やレクリエーション機能、森林教育プログラムの開発など、人と森林とのつながりを中心に研究している。

温泉熱を利用した加納温室では、カカオ、バニラなどの熱帯・亜熱帯産植物の増殖と利用に関する研究を行っている。青野研究林では、早生樹ユーカリの造林試験および成木の材質・利用に関する研究、クスノキ、アブラギリなどの特用樹木の管理と利用に関する研究を行っている。