Zakład (obecnie Pracownia) powstał w 1973 r. na bazie powołanego w 1970 roku zespołu dydaktycznego teorii eksperymentu i biometrii. Organizatorem Zakładu i wieloletnim jego kierownikiem do 2000 r. był prof. dr hab. Tadeusz Przybysz, w latach 2000-2011 kierownikiem była prof. dr hab. Mirosława Wesołowska-Janczarek, a latach 2011-2020  dr hab. Izabela Kuna-Broniowska.
Od 1 października 2020 r. Zakład został przemianowany w Pracownię Teorii Eksperymentu i Biometrii, na stanowisko kierownika została powołana dr Urszula Bronowicka-Mielniczuk.
 
Badania naukowe prowadzone w Pracowni koncentrują się przede wszystkim na teorii eksperymentu i zastosowaniach statystyki matematycznej w naukach rolniczych, w tym także w inżynierii rolniczej. Tematyka badawcza obejmuje modele liniowe jednej i wielu zmiennych, analizy wariancji i kowariancji różnych układów eksperymentalnych, analizę doświadczeń płodozmianowych, estymację parametrów i badanie ich własności, badanie efektywności układów, analizę doświadczeń czynnikowych z uwzględnieniem obiektu kontrolnego, analizę regresji, a także analizę krzywych wzrostu ze szczególnym uwzględnieniem zmiennych towarzyszących. Obejmowały także metody estymacji komponentów wariancyjnych i kowariancyjnych w modelach losowych i mieszanych oraz problemy związane z ustaleniem liczebności próby 
 

Do głównych osiągnięć w badaniach naukowych pracowników Pracowni należy zaliczyć:

  • opracowanie modelu liniowego jednej i wielu zmiennych dla układów w doświadczeniach płodozmianowych
  • określenie warunków estymowalności parametrów oraz testowania hipotez
  • wyznaczenie efektywności tych układów
  • metody analizy wariancji i kowariancji
  • przedstawienie oceny względnej mocy preparatów w najczęściej stosowanych układach doświadczalnych stosowanych w badaniach rolniczych
  • uogólnienie metod Hendersona estymacji komponentów wariancyjnych na wiele zmiennych
  • opracowanie różnych modeli krzywych wzrostu ze zmiennymi towarzyszącymi, których wartości zmieniają się w czasie
  • sprecyzowanie warunków estymowalności parametrów w różnych wariantach modelu z sumą profili
  • uogólnienie twierdzenia Behoffera dotyczącego ustalania liczebności próby
  • podanie nowego wskaźnika do badania dobroci dopasowania oszacowanych funkcji
  • pokazanie możliwości zastosowania wielozmiennej metody krzywych wzrostu do wyznaczenia równań regresji i ich porównania dla różnych grup obiektów przy założeniu heteroscedastyczności wariancji
  • porównanie różnych testów dla weryfikowania hipotez o identyczności równań regresji dla badanych grup