依托北京大学环境科学与工程学院长期以来形成的“以我为主”的国际合作网络，联合实验室推动开展广泛深入的国际交流，积极搭建国际合作平台，与剑桥大学、美国大气海洋局等国外一流大学与研究机构建立战略合作伙伴关系；邀请国外环境领域知名专家开展学术交流，促进学科建设和专业发展，推动学生国际化交流与人才培养，力争建成面向全球的环境教育体系和具有国际影响力的环境科学与工程智库。
实验室研发的关键技术在珠三角、长三角、京津冀等地广泛推广应用。在珠三角建立了区域空气质量立体监测预警系统和业务化平台，区域联防联控的协调机制和运行模式实现落地业务化，制定了珠三角大气污染防治的区域方案和深圳灰霾防治的城市方案，被省市两级政府采纳实施，为珠三角成为国际上大气污染区域防治的示范案例提供了关键技术支撑。以北京奥运、广州亚运、上海世博会等国家大型活动的空气质量保障，提出了国家重大活动期间空气质量保障的配套技术体系和实践方法。建立了中国大气污染观测超级站联盟，在联盟框架下持续推进先进监测技术的质量控制和产业化，持续推进大气污染来源和成因的机理分析，坚持区域大气复合污染防治中的科技引领。牵头承担了总理基金“大气重污染成因与治理攻关项目”中专题一“京津冀大气重污染成因与来源”的研究，为京津冀及周边地区打赢蓝天保卫战提供了关键科技支撑。我国城市地区在颗粒物污染防治取得显著成效的同时，臭氧污染问题又开始凸显。针对这一前沿污染问题，实验室牵头组建了中国环境科学学会臭氧污染防治专业委员会，与珠三角和成都等地方政府合作，分别开展了夏季臭氧污染削峰实验，为实现臭氧污染的长效防治获得了关键科研证据。
实验室多名教师担任国际学术组织和学术期刊的职务，40余人次在国际学术刊物中担任副主编和编委职位，26人次先后在国际学术组织任重要职务，如：UNEP臭氧损耗评估委员会（EEAP）共同主席、国际全球大气化学科学指导委员会（IGAC）共同主席、联合国生物多样性与生态系统服务政府间平台（IPBES）国家委员等。实验室教师获国家自然科学二等奖、《蒙特利尔议定书》秘书处特别表彰、美国青年气溶胶科学家杰出贡献奖、Marian Smoluchowski奖等国际奖项，3项研究成果获日内瓦国际发明展金奖，以卓越的研究和国际服务履行了国际环境保护中的中国贡献。
