截至2025年，自然堂集团研发中心拥有163名专业人员，形成了一支高学历、高水平的科研团队。研发中心下设20个专业实验室，涵盖原料开发、配方研究、功效测评、包装创新等全链条。在科研体系上，集团构建了“皮肤科学、原料科学、产品科学”三大体系，并搭建起“原料开发、配方开发、包装开发、评估检测”四大技术平台，形成了从基础研究到产业化的完整创新链条。
在外部合作方面，集团与中国科学院、复旦大学附属华山医院、法国Labskin实验室等国内外科研机构建立了深度产学研医合作关系。例如，与华山医院合作开展皮肤屏障研究，与法国Labskin实验室联合开发3D皮肤模型。此外，集团布局了三大研发中心，其中2018年在西藏林芝落地的自然堂集团喜马拉雅实验室面积达3048㎡，集科学研究、原料加工、种质资源保护、科普教育四大功能于一体，聚焦泛喜马拉雅山脉资源的研究与开发。2025年8月在上海投产启用的自然堂集团细胞工厂，全面应用第五代智能发酵技术，实现了酵母类和乳酸菌类原料的大规模自主生产，年度产能目标预计突破1000吨。自然堂集团为持续创新与长期发展奠定了坚实的科研基础。