Важливою складовою експериментальної бази Поліського університету є дослідне поле, основними завданнями якого є :

  • створення необхідних умов для здійснення практичного навчання студентів та аспірантів (докторантів) відповідно до навчальних планів і освітніх програм на основі інноваційних та наукоємних технологій;
  • забезпечення проведення науково-дослідних робіт науково-педагогічними працівниками, аспірантами і студентами, виробничої перевірки, апробації та впровадження наукових розробок;
  • проведення необхідних заходів із вирощування екологічно чистої продукції, охорони земель і відтворення родючості ґрунтів, раціонального використання природних ресурсів, проведення науково-дослідних робіт з селекції та насінництва сільськогосподарських культур.

Створено новий структурний підрозділ служби наукових досліджень — дослідного поля з загальною площею 167 га на території учгоспу навчального господарства «Україна» в 1966 році. У різні роки цю ділянку роботи за сумісництвом вели Д.С. Войналович та А.О. Годований, але після 1968 року дослідне поле стає самостійним науковим структурним підрозділом університету. З того часу його керівниками були В.П. Гончарук (1968–1984), А.Н. Свинарчук (1984–1988), А.О. Черняк (1988–1996), О.П. Хомик (1996–1999), а з 1999 року В.П. Пивовар.

Незабутній вклад у налагодження діяльності дослідного поля зробили професор Л.Л. Щетиніна та доцент М.Д. Ханін, під науковим керівництвом яких був закладений перший стаціонар, що діяв протягом 27 років. Тут вивчалася проблема найбільш доцільних поєднань різних систем обробітку ґрунту, використання добрив, мікроелементів, гербіцидів та інших технологічних прийомів у польовій сівозміні, що забезпечують відтворення родючості ґрунтів, високі та сталі урожаї сільськогосподарських культур в умовах Полісся України. За роки наполегливої дослідницької праці накопичені матеріали було використано для підготовки і захисту однієї докторської та 28 кандидатських дисертацій. Передано виробництву численні наукові рекомендації.

Під керівництвом ректора М.С. Чернілевського у 1980 р. на дослідному полі закладено дев'ятипільну сівозміну, де протягом 13 років вивчалася ефективність мінімалізації основного обробітку дерново-підзолистих ґрунтів в умовах Центрального Полісся України. На основі проведених досліджень обласним сільськогосподарським органам передано наукові розробки, які були використані при підготовці рекомендацій щодо ресурсозберігаючих технологій вирощування сільськогосподарських культур у господарствах Житомирської області (1995 р.).

Черговим структурним нововведенням у діяльності дослідного поля було створення у 1986 р. стаціонару для вивчення продуктивності біологічної кормової семипільної сівозміни залежно від рівня добрив та строків збирання кормових культур з метою одержання екологічно безпечних кормів, що почав функціонувати під науковим керівництвом доцента Н.Г. Шульги. За цей час було встановлено оптимальні строки збирання кормових культур, критерії їх агроекологічної оцінки, ці розробки передано для впровадження у виробництва. На основі досліджень підготовлено одну докторську та дві кандидатські дисертації, захищено студентами більше 50 дипломних робіт.

Виправдала очікування і альтернативна біологічна восьмипільна сівозміна, яка була закладена 1990 р. на дослідному полі під науковим керівництвом професора Л.Л. Щетиніної, доцентів Н.Я. Кривич та М.С. Чернілевського. Мета утворення сівозміни — розробка системи землеробства з мінімальним використанням мінеральних добрив та отрутохімікатів, яка б забезпечувала підвищення родючості ґрунтів, високі врожаї екологічно чистої продукції та охорону навколишнього середовища в умовах Полісся України.

Існування дослідного інтенсивного саду площею 24 га — заслуга професора В.Г. Куяна, який керував закладенням саду впродовж 1966–1981 рр. На основі проведених досліджень розроблено та впроваджено у виробництво технологію закладки і вирощування інтенсивних пальметних садів в умовах Полісся і Західного Лісостепу України. Вагомість виконаної роботи була відзначена Дипломом II ступеня ВДНГ, Великою срібною медаллю, а В.Г. Куяну присуджено премію імені Л.П. Симиренка Національної академії наук України. За матеріалами цих наукових розробок захищено докторську дисертацію та отримано два авторських свідоцтва, написано три підручники.

Також на дослідному полі за дорученням Міністерства сільського господарства СРСР група вчених університету під керівництвом професора
Б.В. Лесика дослідила ефективність різних технологій збирання льону на Поліссі України, внаслідок чого оптимальною визнано комбайнову технологію, яка була  впроваджена в усіх господарствах регіону.

У період 1975–1980 рр. група співробітників на чолі з доцентом
Л.К. Томашевським спільно з СКБ «Львівхіммаш» УНДІ МЕСГ та ВИДІ цукрових буряків досліджувала ефективність застосування рідких комплексних добрив у зоні Полісся та Лісостепу України. Результати цих досліджень було покладено в основу рекомендацій Міністерств сільського господарства СРСР і УРСР та розроблено типову технологію їх застосування.

З метою вивчення ефективності дії сумісного внесення альтернативних систем удобрення в 2001 р. були закладені п’ять короткоротаційних вузькоспеціалізованих сівозмін під керівництвом докторів сільськогосподарських наук, професорів В. П. Стрельченка та О. Ф. Смаглія. Отримана наукова інформація в перспективі дозволила розробити заходи щодо розширеного відтворення родючості ґрунту та сталого розвитку агропромислового виробництва в Поліському регіоні. У системі удобрення сільськогосподарських культур передбачалася компенсація частини елементів живлення техногенного походження за рахунок внесення органічної сировини з нетоварної продукції.

Впродовж 2002-2006 рр. також проводилися дослідження з селекції картоплі на стійкість до шкідливих організмів і розробка технологій щодо виділення стимуляторів росту, а у 2007-2011 рр. вивчалися хвороби картоплі та селекція щодо створення стійких до них сортів, що стало основою розробки ресурсозберігаючої екологічно безпечної технології вирощування картоплі в зоні Полісся України. На даних наукових матеріалах захищено 8 кандидатських дисертацій. У 2011 р. під керівництвом професора Смаглія О.Ф. закладений тривалий стаціонарний дослід по вивченню елементів біологізації землеробства на Поліссі України. 

Загальна площа дослідного поля станом на 2020 рік складає 173,4 га, а площа землі на якій проводяться агротехнічні роботи 51 га. 

На базі дослідного поля закладено органічну сівозміну, проводяться наукові дослідження з проблематики росту і розвитку сільськогосподарських культур; встановлення поширення, розвитку корисних і шкідливих організмів; визначення урожайності та якості продукції, показників родючості ґрунту в умовах органічного виробництва, за результатами яких будуть надані практичні рекомендації товаровиробникам.

У травні 2018  року  проректор з наукової роботи та інноваційного розвитку Житомирського національного агроекологічного університету Людмила Романчук, представники Української асоціації молодих фермерів – Дмитро Мічурін та Ілляс Ахметов, а також датський інвестор Пітер Ларсон дали старт міжнародному науково-дослідному проекту з вирощування органічного сорго. Проведено посів різних сортів сорго за органічною технологією вирощування, зернових (пшениці, жита озимого, ячменю ярого, кукурудзи на зерно, овес, гречки, сорго, проса), зернобобових(люпин, соя) та овочевих культур(картоплю). 

На базі кафедри захисту рослин відбулася закладка лабораторного досліду з визначення фітосанітарної експертизи посівного матеріалу. Відповідно до технології вирощування сільськогосподарських культур передбачено проведення відбору рослин для визначення структури, а також встановлення динаміки розвитку шкідливих організмів та їх впливу на ріст і розвиток рослин, формування якісного врожаю зерна.

Загалом з 1966 р. за матеріалами досліджень, проведених на дослідному полі університету, захищено 79 кандидатських та 6 докторських дисертацій, в тому числі за останні 5 років – 20 кандидатських і 2 докторські дисертації.

Щорічно на дослідному полі проходять навчальну практику біля 200 студентів агрономічного і екологічного факультетів, а близько 30 студентів щорічно готують свої дипломні роботи.