지구상에는 약 31만 종의 식물들이 다양한 지역에 생육하고 있다. 식물계통분류학은 지구상에 분포하는 식물의 다양성을 파악하고, 현대 생물학의 다양한 방법론을 통해 이들 사이의 계통적 유연관계를 밝혀, 이를 반영하는 계통분류체계를 확립하고자 하는 생물학의 주요 학문 분야이다. 본 연구실은 육상 관속식물을 대상으로, 주요 분류군의 진화과정과 계통을 밝혀나가고 있으며, 현재 마디풀과 (Polygonaceae), 미나리아재비과 (Ranunculaceae), 참나무과 (Fagaceae), 산형과 (Apiaceae) 및 양치식물인 관중과 (Dryopteridaceae)에 속하는 다양한 분류군들에 대한 연구를 체계적으로 수행하고 있다. 본 연구실에서는 식물계통분류학에서 전통적으로 사용되어 온 비교형태학적, 해부학적, 세포학적 분석(염색체 분석) 이외에도 분자계통학적(DNA 염기서열 분석) 및 화학적 분석 (flavonoid 분석) 등 다양한 연구 방법을 사용하여 대상 분류군의 정확한 실체, 한계, 분류학적 위치, 진화 메카니즘 및 계통적 유연관계를 규명하고 있다. 한편, 본 연구실은 환경부 차세대핵심환경기술개발사업의 『한반도 고유 식물자원 검색기술 개발 및 한반도 식물지 발간』연구사업의 주관연구기관으로, 한반도 자생식물을 체계적으로 정리, 집대성한 한반도 식물지 발간을 총괄하고 있으며, 최근에는 환경부 차세대 에코이노베이션기술개발사업의 『생물자원이용기술 연구단』의 주관연구기관으로 선정되어, 연구단 전체의 연구개발, 운영 및 관리를 담당함과 동시에 총괄과제인 유용 생물자원 첨단 탐색 기술 개발 연구를 수행하고 있다.