生物安全四级实验室是依据密封程度的不同进行分级，等级和安全性最高的生物安全实验室。从事致病性微生物实验的单位，是各类传染病菌(毒）研究操作的基本单元，各级实验室必须有防止致病性微生物扩散的制度和人体防护措施；而不同危害群的微生物，必须在不同的物理性防护条件下操作，一方面可防止实验人员和其他物品受污染，同时也防止其释放到环境中，造成伤亡事故。四级生物实验室中随便泄露什么出来都是极其可怕的。
四级生物实验室中结构和设施、安全操作规程、安全设备适用于对人体具有高度的危险性，通过气溶胶途径传播或传播途径不明，尚无有效的疫苗或治疗方法的致病微生物及其毒素。可对实验人员提供良好的保护。有人把四级生物实验室叫“魔鬼实验室”，因为需要很多不明危险的微生物毒素都在这里研究。这个实验室中装有特殊的空调系统，进入这里的空气温度与湿度都是预先设定好的，过滤程度达到99.999%，能保障空气在整个环境中一小时循环多次。实验室采用定向负压系统，其核心区的压强达到负40帕，这样实验室空气的流动，只能是通过高效过滤器从外面进来，而保证实验室内的空气不向外流动。
关于四个级别的分类，P1实验室适用于非常熟悉的病源，该病源不会经常引发健康成人疾病，对实验人员和环境潜在危险小。P2实验室适用于对人和环境有中度潜在危险的病源。限制进入实验区域，可能发生气溶胶的实验应在Ⅱ级生物安全柜中进行，同时应备有高压灭菌器；P3实验室应用于临床、诊断、教学、或者生产设施，在该级别中开展有关内源性和外源性病源的工作，若暴露而吸入该病源会引发严重的可能致死的疾病。P4实验室比P3实验室要求更严，有些危险的外源性病源，具备因气溶胶传播而致实验室感染和导致生命危险疾病的高度个体风险。