ННЛКП организована в 2009 году согласно приказу Министерства образования и науки Республики Казахстан № 436 от 22 июля  2008 года «Об определении научных организаций (ВУЗов), при которых открываются Национальные научные лаборатории коллективного пользования».

Лаборатория является аккредитованным научно-исследовательским центром коллективного пользования по разработке инновационных технологий для машиностроения, энергетики, сельскохозяйственной промышленности, химической и перерабатывающей промышленности, а также для выполнения фундаментальных и прикладных научных исследований в различных областях науки – материаловедения, физики, химии, экологии и биологии.

Основной целью ННЛКП является создание научно-исследовательской, технологической и инженерной инфраструктуры для развития науки и техники, а также обеспечение предоставления открытого доступа отечественным и зарубежным ученым к оборудованию лаборатории для проведения научно-исследовательских и опытно конструкторских работ по приоритетным направлениям научно-технологического развития

Миссия лаборатории заключается в создании современного исследовательского центра мирового уровня, решающего актуальные научные задачи, вносящие вклад в инновационное развитие страны.