Katedra je organizačně členěna do pěti pracovních skupin: oddělení biosystematiky a ekologie rostlin, odd. tkáňových kultur a konzervační biologie rostlin, odd. fytopatologie a mikrobiologie, laboratoř molekulárních markerů a algologická laboratoř.
Pracoviště disponují rozsáhlým experimentálním zázemím (specializované laboratoře, klimatizované komory, kultivační místnosti, skleníky, GMO laboratoř). Katedra spravuje Národní sbírku UPOC (fytopatogenní houby, řasy a sinice) a herbář (OL). Součástí katedry je také unikátní kolekce masožravých rostlin a botanická zahrada.
Vědecká činnost katedry je zaměřena do různých oblastí teoretické i aplikované botaniky. Především se uplatňuje anatomicko-histologický výzkum vybraných skupin rostlin; taxonomicko-chorologický výzkum vyšších rostlin; výzkum společenstev a biodiverzity rostlin; populační biologie rostlin; genetické diverzity rostlin; reprodukční biologie a ochrana genofondu; fytogeografie; využití kultur rostlinných explantátů; studium rozšíření a genetické variability fytopatogenních hub; výzkum mechanismů rezistence genových zdrojů rostlin; algologie a mikrobiologická charakteristika vod.
Katedra má rozsáhlé domácí i mezinárodní kontakty a spolupráci s více než 30 univerzitami a vědeckými institucemi na celém světě. Pracovníci katedry rovněž poskytují konzultační služby veřejnosti a firmám v oblasti botaniky, biologie a genetiky rostlin, zemědělství a zahradnictví.