本实验室起源于韦钰院士在1985年5月创立的分子与生物分子电子学实验室。1992年实验室被国际著名物理学家吴健雄博士授名为吴健雄实验室。同年被教育部批准为分子与生物分子电子学开放研究实验室。1999年更名为分子与生物分子电子学教育部重点实验室。2005年被批准建设生物电子学国家重点实验室，2009年通过验收。实验室所依托的生物医学工程学科在近一次的全国生物医学工程一级学科评估中名列**。
生物电子学是信息科学与生命科学的前沿交叉领域。实验室围绕生物信息材料与器件、生物信息获取和传感、生物信息系统和应用这三个方向开展应用基础研究。 实验室现有固定人员60人（研究人员55人）。其中中国工程院院士1人，千人计划特聘教授1人，长江学者奖励计划特聘教授3人，国家杰出青年基金获得者4人。形成了一支由信息电子、生物医学、化学和物理以及计算机等不同学科背景的科学家所构成的学术梯队。该群体于2001年获国家自然科学基金委"创新研究群体基金"资助。实验室建成了生物（纳米）材料及其生物相容性研究平台、单细胞和单分子研究和跟踪检测平台、微阵列芯片及后基因组技术研究和应用平台、微纳结构组装、加工和综合表征平台、生物信息分析和生物计算平台。与美、日、德、英、法、瑞士等国家的相关实验室建立了广泛的合作研究关系。
近年来，在医学纳米材料的相生物效应、生物芯片与传感器、高通量测序等方面的研究上取得了进展。相关研究获得了国家重大科学研究计划、863重点项目等的资助。研究成果多次获国家及省部级奖励。在国际重要的学术刊物上发表论文数百篇。有6篇博士研究生论文获全国百篇博士论文。