El LaNCAC tiene como antecedente la creación de la Red Universitaria de Observatorios Atmosféricos (RUOA) en el Instituto de Ciencias de la Atmósfera y Cambio Climático (ICAyCC), la cual tiene estaciones instrumentales en meteorología, clima y calidad del aire en 18 sitios del país, trabajando con estándares a nivel internacional. 

El LaNCAC se instaura en 2023, por la asociación de las cuatro instituciones mencionadas y es encabezado actualmente por la científica Amparo Martínez Arroyo investigadora del ICAyCC

En Ciudad Universitaria se encuentran seis de los laboratorios que conforman LaNCAC, destacan los Laboratorios de Aerosoles I y II, el Laboratorio de Reactividad y Fisicoquímica Atmosférica, el Laboratorio Compartido de Cromatografía, el Laboratorio de Dinámica de Fluídos y el recién creado laboratorio de uso común de LaNCAC para calibración y análisis. Se cuenta con la participación puntual de otros laboratorios, cuando se requiere. Además el área de pronóstico numérico, el área de modelos de evaluación del cambio climático y estaciones de la Red Universitaria de Observatorios Atmosféricos, forman también parte del Laboratorio Nacional. 

La integración de investigadores de varias regiones del país, hace posible que el LaNCAC utilice el conocimiento generado de manera interdisciplinaria, para fortalecer su capacidad de servicio en: análisis físicos y bioquímicos atmosféricos de alta especialización ligados a clima y/o a calidad del aire; asesoría y acompañamiento a gestión local de calidad del aire y acciones de mitigación, reducción de riesgos y adaptación al cambio climático, con prácticas incluyentes, en diferentes condiciones socioambientales y culturales.

Las líneas de investigación en las que se enfoca este laboratorio sonmonitoreo atmosférico, contaminación atmosférica, meteorología, clima y cambio climático; y la relación entre atmósfera y salud. 

El LaNCAC busca propiciar acercamiento académico y operacional entre la sociedad y los grupos que estudian la atmósfera y el clima en el país, generar buenas prácticas comunes de monitoreo atmosférico, análisis y modelación de la calidad del aire, identificar fuentes e impactos de la contaminación y dilucidar su dinámica en el contexto del cambio climático. Asimismo, colabora con autoridades locales, estatales y federales para actualizar normativas y políticas, y prevé en un mediano plazo, realizar campañas de comunicación sobre contaminantes dañinos para la salud humana.

Los proyectos actuales y las áreas de investigación sobre las que se trabaja son:    

• Operación de la Red Climatológica del Estado de Chihuahua y nuevos productos hidroclimatológicos.
• Evaluación de las concentraciones de contaminantes atmosféricos en el Norte de Chihuahua y acciones para sensibilizar sobre sus impactos en la salud.
• Operación y mantenimiento de cuatro estaciones de monitoreo de la calidad del aire en Ciudad Juárez durante 24 meses.
• Educación al Poniente de Ciudad Juárez sobre calidad del aire.
• Monitoreo del cambio de cubierta/uso de suelo y degradación forestal mediante imágenes satelitales y análisis de series de tiempo: desarrollo de métodos de análisis y de una plataforma de consulta interactiva. Proyecto de Ciencia Básica y de Frontera (Clave CBF-2025-G-828).
• Villahermosa Verde: Índice de Área Verde por Habitante como motor para impulsar la sostenibilidad y el bienestar en centro, Tabasco.
• Monitoreo de partículas finas y ultrafinas adheridas a los granos de polen y esporas de hongos por la técnica de SEM-EDS.
• Abejas como drones naturales para muestreo de UFP y PM (UNISON).
• Efectos históricos y recientes de los procesos atmosféricos, ambientales y sociales y algunos escenarios futuros en un socioecosistema lagunar tropical en el sureste de México.
• Análisis cartográfico de la trayectoria de ciclones tropicales.
• Taller Nacional de capacitación en el manejo de instrumentos para monitoreo de Calidad del Aire (RUOA).
• Calibración de monitores de O₃ CO, CO₂, N₂O, NOx, SO₂ e HCT/HCTNM y analizadores de gases contaminantes criterio.
• Modificación de un método analítico para la determinación de la composición de propelente hidrocarburo por cromatografía de gases.

De acuerdo a una prospectiva a diez años, el LaNCAC se ve mucho más integrado a nivel nacional, con mayor número de científicos y entidades participando, así como con varios de los procesos certificados y acreditados, agregándose a aquellas certificaciones internacionales con las que cuenta parte de su infraestructura, con el objetivo de elevar el nivel científico y técnico de las actividades que realiza.