Планктонные исследования в ММБИ начались в конце 30-х годов XX века с работ Г.В. Кречмана и А.А. Буяновской в области изучения сезонной динамики планктонных сообществ и влияния факторов среды на распределение массовых организмов. С 1949 до начала 1960-х гг. планктонными исследованиями руководил профессор М.М. Камшилов. Под его началом работали такие выдающиеся ученые как Э.А. Зеликман, М.И. Роухияйнен.
В 1952 г. лаборатория планктона была официально выделена в самостоятельную структурную единицу. Направления исследований в этот период: биологическая продуктивность планктонных сообществ в южной части Баренцева моря, биология массовых видов (калянус, эвфаузииды, личинки донных беспозвоночных), биотические взаимоотношения в пелагических сообществах.
В 1960-1970-е гг. проводились исследования сезонной динамики фитопланктона и зоопланктона, начались работы по оценке уровня первичной продукции фитопланктона (В.А. Несмелова, А.А. Соловьева).
1970-1980-е гг. – период продолжения исследований в направлении изучения сезонной динамики фитопланктона и зоопланктона, первичной продукции фитопланктона в южной части Баренцева моря; изучались жизненные циклы массовых видов зоопланктона – калянуса и эвфаузиид (С.И. Бардан, Ю.А. Бобров, Н.В. Дружков, Е.Ю. Зубова, Л.Л. Кузнецов, В.В. Ларионов, А.В. Лифшиц, П.Р. Макаревич, В.М. Савинов, А.Н. Салахутдинов, С.Ф. Тимофеев, О.К. Фомин).
В 1990-е гг. проводились исследования в рамках двух направлений: 1) изучение планктона бухт, заливов, эстуарных зон в рамках экологического мониторинга состояния морской среды (Баренцево, Белое, Карское моря); 2) участие в международных экспедициях в районах высокой Арктики. Начались исследования планктонных сообществ арктических морей в зимний период (на атомных ледоколах) и в Азовском море (Н.В. Дружков, Е.И. Дружкова, Л.Л. Кузнецов, В.В. Ларионов, П.Р. Макаревич, Е.Ф. Марасаева, В.М. Рыжов, С.Ф. Тимофеев, А.А. Шавыкин, О.В. Широколобова).
С начала 2000-х годов и до настоящего времени основная деятельность лаборатории планктона направлена на изучение отдельных компонентов среды и биоты (гидрохимического режима, вирио- и бактериопланктона, первичных продуцентов разного размерного диапазона и зоопланктонных организмов) в пелагиали арктических морей, в разной мере находящихся под воздействием атлантических вод, их структурного и функционального взаимодействия в пространственном и временном аспектах. Особое внимание при проведении исследований уделяется малоизученным районам, а также районам повышенной продуктивности. К последним относятся зоны фронтальных разделов различного генезиса, в частности, зона дрейфующих льдов и прикромочная зона, с которой связаны основные продукционные процессы в Арктике. Конечную цель исследований можно определить как выявление основных тенденций организации и функционирования пелагических экосистем в условиях техногенных и естественных изменений среды.
