低维材料教育部重点实验室于2003年被教育部批准立项建设，以有重大应用背景的结构型、功能型和智能型的低维材料为主要研究对象，对其制备、结构、宏微观性能、跨尺度模拟和实际应用过程中的关键技术进行研究，注重基础研究与应用研究相结合，宏观与微观相结合，为地方经济建设服务和提升学术地位相结合。实验室聘请了师昌绪、李恒德、潘际銮、黄克智、白以龙等五名院士为实验室学术委员会顾问，薛群基院士任实验室学术委员会主任，聘请了崔俊芝院士等一批专家学者作为实验室学术委员会成员。现任实验室主任为
湘潭大学周益春教授。
实验室充分发挥湘潭大学材料、物理、化学和力学等学科的综合优势，形成了一个多学科交叉的创新平台。其人才培养体系包括4个主线学科博士点：材料物理与化学、
凝聚态物理、材料学、高分子化学与物理；3个主线学科
博士后科研流动站：
材料科学与工程、力学、物理学；1个国家“十一五”重点学科：
一般力学与力学基础；3个湖南省“十一五”重点学科：材料物理与化学、凝聚态物理、高分子化学与物理。
实验室已形成了一支结构合理、勇于创新、具有多学科研究背景的学术队伍。实验室现有固定人员31人，其中博士生导师19人，教授20人，博士30人，国家杰出青年科学基金获得者2人，全国教学名师1人，全国模范教师2人，湖南省“
芙蓉学者计划”特聘教授6人，教育部(新)跨世纪人才基金获得者5人。他们所在的学科领域包括材料、物理、力学和化学等。
经过几年时间的建设与发展，实验室现已形成了3个具有特色的研究方向： 1.金属镀层薄膜的制备及力学性能；2.铁电和光电薄膜的制备及性能表征；3.低维
纳米结构的形貌演化。实验室现拥有
纳米压痕仪、
X射线衍射仪、
扫描电子显微镜、
透射电子显微镜、交流阻抗谱测试仪、
核磁共振波谱仪、覆镍深冲钢带中试生产线、英国输力强电化学测试系统、
电子万能材料试验机等一批大型精密仪器设备。