1922년에 임업시험장으로 창설된 이래 임업 분야의 중추적인 연구기관으로서 발전하여 왔다. 1987년 12월 5일자로 임업연구원으로 개칭된 이후 1991년 5월 31일자 개편에서는 시대에 부응하는 연구체제를 확립하기 위하여 육림부를 산림환경부로, 이용부를 임산공학부로 보호부를 산림생물부로, 명칭을 바꾸었다. 또한, 수목원 및 박물관의 효율적인 관리를 위하여 중부임업시험장에 수목원과를 신설하기도 하였다. 수목원과 와 박물관은 국립수목원이 발족하면서 국립수목원에 흡수되었다.

2004년에 국립산림산림과학원으로 명칭을 개칭하였다. 현재는광릉의 생산기술연구소,진주에 남부시험장, 제주에 난대림 연구소와 수안보에 종자연구소 등의 산하 연구소를 두고 중앙에 4개부(산림환경부, 산림공학부, 산림경영부, 육종부)와 2개과(서무과, 기획과)를 두고 있다.

국립산림과학원의 주요업무는 다음과 같다.

1.산림환경 보전과 공익기능 유지증진
산림환경의 재해방지를 위하여 대기오염과 산성우의 실태를 전국 65개소에 대하여 조사하였으며, 검노린재, 능수버들, 은행나무등 12개수종이 공해에 강하다는 것을 밝혀 내었다. 또한, 대기오염에 의한 임목피해 예지방법을 개발하여 실용화할 수 있도록 추진해 오고 있다. 

CITES협약과 관련하여 1993년부터 희귀 야생동물의 서식실태를 매년 조사하고 있으며, 그와 더불어 희귀 산림유전자원의 수집·분류·보전작업도 병행하여 실시하고 있다. 

또한, 철새보호 및 습지보호조약에 따른 대상동물의 서식밀도조사, 철새이동경로 및 도래서식실태도 조사하고 있다. 건전한 산림생태계의 균형을 유지시킬 수 있는 관리체계를 수립하기 위하여 계방산, 울릉도, 광릉, 금산, 설악산등에 대한 생물다양성을 조사하고 있으며, 박달모서 등 자생지의 복원사업도 추진하고 있다. 공익기능의 계량화연구도 3년주기로 꾸준히 추진하고 있으며, 공익기능을 추가적으로 산입시키기 위한 계량화방법등에 관하여도 연구를 추진하고 있다. 활엽수림, 혼효림에 대한 수원함양기능의 증진을 위하여 가지치기, 솎아베기, 벌채, 갱신등 시업체계를 정립하였으며, 산림의 이수기능 구명, 자연휴양림의 적지판정, 효율적인 조성 및 관리체계의 확립을 위한 자연휴양림 조성모델을 개발하였다.

2.산림의 생산력 증진과 임업생산성 향상
1988년에는 조림용 산출묘의 전조방지로 조림 활착율을 향상시킬 수 있는 흡수성 수지 및 이중비닐에 의한 포장보습재를 개발하였고, 단위면적당 묘목의 생산량을 증대시키고 생산비를 절감시킬 수 있는 콘테이너 양묘방법과 제초제에 의한 조림예정지 정리, 무육작업 생력화방법 및 소나무·자작나무·물푸레나무·거제수나무등의 천연하종 갱신방법의 개발, 참나무 맹아림가꾸기 갱신대상지 선정기준의 확립 등 양묘에서 무육작업에 이르기까지 과학적이고 능률적으로 실행할 수 있도록 하였다.  

임업의 생산성을 높이는데 있어서 필수적인 임도와 기계화에 대한 연구가 꾸준히 계속되고 있는데, 임업생산의 생력화 저비용화를 위한 유형별 기계화작업 모델을 개발하고, 수입재보다도 50%가 싼 집재 미끄럼틀을 국산화하는데 성공하기도 하였다.  최적임도밀도, 지역별 적정 임도망 형태를 규명하여 임도계획을 수립하는 방법을 개발하였으며, 임도계획·설계·시공 및 유지관리를 위한 임도효과를 분석하고 경제적 타당성에 관한 검토도 병행하여 우선순위를 결정하는 방법을 정립하였다.

3.산림병해충 방제기술의 고도화
솔잎혹파리 및 솔껍질깍지벌레의 수간약제 주입법을 개선하고 솔잎혹파리의 피해위험도 예측법을 구명함으로써 방제의 효율화를 기하도록 하였으며, 또한 전나무잎녹병 등 317병종에 대한 진단검색표를 작성하여 병해 진단 및 방제에 활용할 수 있도록 하였다. 소나무재선충이 1988년에 부산에서 처음 발견되자, 이를 초기에 박멸하고자 발병생태, 국내산 소나무류의 내병성 정도, 항공살포에 의한 방제법등을 구명하기도 하였다. 또한, 병해충에 대한 약제 및 수간주사에 관한 성능시험을 실시하여 가장 효과적인 방제방법을 구명하는 연구도 많이 진행되었는데, 최근에는 수목병해에 대한 무공해 생물농약 개발을 위하여 세균 및 방선균등의 길항미생물을 선발하는 연구도 실시하고 있다.

4.임산자원의 고도이용과 신용도 개발
국산 소경간벌재의 이용도를 증진시키기 위하여 원주가공기를 개발하고 이의 구조물을 축조 실연하여 간벌재의 부가가치를 증대시킬 수 있는 방법을 개발하였고, 느티나무등 5수종의 용도를 구명하여 이를 목재의 합리적 이용가공법으로 제시하였다. 열대재 대신에 국산 침엽수로 대체할 수 있는 기술을 개발하여 중소기업에 기술을 무상 양여하였다. 또한, 조립식 통나무집 조립기술을 개발하여 중소기업에 무상으로 양여하였으며, 목질재료 및 목제품의 품질 향상을 위하여 원목규격과 제재규격을 개정(1995)하고 새로이 침엽수규격을 제정(1995)하기도 하였다. 또한, 목질자원의 에너지화를 위한 연구로서 알콜생산에 적합한 우수 당화균주를 개발하였고 재래식보다 목탄생산비가 65%이상 절감되는 새로운 탄화기를 개발하는 등 임산 바이오매스를 이용한 대체에너지 개발 및 목질 조사료의 개발에도 연구가 이루어지고 있다.

5.단기임산 소득원 개발
산지자원화추진기에 들어서서 단기소득 임산물의 개발에 박차를 가하게 되는데, 임산식·약용자원의 증식법을 개발하거나, 약초자원의 산지실연재배, 조경소재자원의 개발, 표고신품종 개발, 원목재배에 비하여 20% 저렴한 톱밥 생표고 재배법 개발, 발암억제효과가 있는 잣버섯의 약효 규명, 자작, 고로쇠나무 수액의 천연음료 상품화와 전량수입에 의존하는 전통 옻칠의 정제법, 정제기의 개발, 전통한지 제조기술의 기계화 및 한지벽지 개발 등 농산촌 소득원의 확대방안 연구에도 크게 기여하였다

6.산지이용의 합리화와 산림자원의 합리적 관리
1992년부터 산림의 효율적인 이용방안을 체계화하기 위하여 산림기능을 구분하는 기법을 개발하였으며, 원격탐사를 이용한 임분구조 해석기법을 개발하여 임분의 생장량을 조사하였고, 산림자원의 합리적관리를 위하여 항공사진을 이용한 산림시업지 선정 기법개발 및 활엽수의 조사와 화강암류 채석단지의 석재자원을 조사하였다.

7.임업경영의 합리화와 임업경제구조·제도 개선
임업제도 연구분야에 있어서는 임업기본정책, 산림계획제도의 개선연구를 통하여 임업진흥과 산촌개발에 필요한 국가임업계획제도의 틀을 마련하였고 산림경영체의 사회·경제적 지위향상을 위한 국유림경영개선, 산림협업체의 발전방향, 임업협동조합 계통조직의 당면과제와 발전전략을 제시하였다. 임업경제 연구분야에서는 임산물의 시장분석과 동향에 관한 연구가 이루어졌으며, 임산물의 유통구조에 관한 연구도 병행되었다. 그런가 하면 장기적인 목재수급의 안정을 기하기 위한 일환으로서 해외조림투자의 타당성에 관한 연구가 진행되었으며, 임산물시장개방에 따른 생산농가의 피해예측을 위한 모델개발에 관한 연구도 진행되었다.

국립산림과학원 홈페이지 (http://www.kfri.go.kr/)