국가표준실험실(National Reference Laboratory)은 감염병 진단 검사에서 최종 확인 진단을 수행하고, 진단 기준을 제시하며, 진단 표준품과 진단액 등을 개발·보급하는 역할을 수행하는 국가 수준의 실험실이다.
대한민국에서는 과거 질병관리본부(현 질병관리청) 국립보건원 내 여러 감염병 진단 관련 부서들이 사실상 국가표준실험실의 기능을 수행해 왔으나, 공식적인 국가표준실험실 체계는 존재하지 않았다. 2017년 4월, 신종플루와 메르스(MERS) 등 해외 유입 감염병 대유행을 겪은 이후 미국이나 영국 등 선진국과 같은 공식적인 국가표준실험실 구축의 필요성이 제기되었다.
2020년 3월, 보건복지부는 감염병 조기 발견을 위한 진단검사 역량 강화 방안의 일환으로 국제적 수준의 표준실험실(Reference Laboratory)을 구축하기로 결정하였다. 이후 질병관리청은 「감염병의 예방 및 관리에 관한 법률」 제16조의2제1항제1호에 근거하여 '감염병 국가표준실험실'의 인정 요건 및 표준운영지침을 마련하고, 관련 행정규칙('감염병 국가표준실험실의 인정 및 운영에 관한 규정')을 통해 법적 체계를 정비하였다. 이 규정에 따르면 감염병 국가표준실험실(약칭 '표준실험실')은 감염병 병원체 확인기관으로서 검사의 기준을 제시하고, 검사 정확도 및 신종·해외 유입 감염병 등의 진단 능력 향상을 위한 업무를 수행한다.
한편 세계보건기구(WHO)는 2004년 조류인플루엔자(H5N1) 피해 예방을 목적으로 'WHO H5 표준실험실'(WHO H5 Reference Laboratory)을 세계 여러 국가에 설립한 바 있으나, 대한민국에는 설치되지 않았다.
국가표준실험실이라는 용어는 대한민국 질병관리청의 감염병 진단 체계와 관련하여 법령과 정책 문서에서 공식적으로 사용되고 있으며, 국제적으로는 'National Reference Laboratory'라는 용어로 여러 국가의 공중보건 실험실 체계에서 통용된다.
