根据《中华人民共和国传染病防治法实施办法》第二章第十五条规定，凡从事致病性微生物实验的科研、教学和生产单位，作为各类传染病菌（毒）研究操作的基本单元，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。不同危害群的微生物必须在不同的物理性防护的条件下进行操作，既要防止实验人员和其他物品受到污染，同时也要防止其释放到环境中。
物理性防护是由隔离的设备、实验室的设计及实验实施等三方面所组成，根据其密封程度的不同，分为P1、P2、P3和P4四个生物安全等级（P是英文protect的缩写）。其中，四级生物安全（P4）是生物安全实验室等级最高的实验室，可以有效阻止传染病原释放到环境中，同时给研究人员提供生物安全的保证。
在我国，P4实验室有着严格的管理规定。典型的P4实验室由更衣区、过滤区、缓冲区、消毒区、核心区组成。要到达实验室的核心区总共需通过10道门，最里面的7道门是互锁的，也就是说，如果一道门没有关好，另一道门肯定打不开，这样避免了空气的流通。更衣区依次为外更衣室、淋浴室和内更衣室。消毒区为化学淋浴室，工作人员离开核心区主实验室时必须经过化学淋浴消毒正压防护服表面。核心区任何相邻的门之间都有自动连锁装置，防止两个相邻的门被同时打开。同时，房间的门上都安装充气密封垫，以防止病菌往外扩散。对于不能从更衣室携带进出主实验室的材料、物品和器材，应在主实验室墙上设置具有双门结构的高压灭菌锅、浸泡消毒槽、熏蒸室或带有消毒装置的通风传递窗，以便进行传递或消毒。核心区里配有生物安全柜、超低温冰箱、离心机、电热细胞培养柜、显微镜和实验台、小型动物实验室等。生物安全柜顶上有一个直径0.5m左右的粗管子直接通到房顶，也是负压状态的，一些主要的操作都需要在生物安全柜中进行。
从P4实验室拿出的相关物品必须通过高压灭菌锅消毒后，再用洁净袋充分包装，然后通过传递窗传到更衣区。离开核心区时，工作人员先要在消毒室相互间把全身上下消毒一遍才能走到缓冲间，在缓冲间除去外层防护服、口罩、外层手套，然后将这些放入灭菌容器或消毒袋内。关闭实验室门之后，再取下防护眼镜，将其放入传递窗进行消毒。然后，工作人员经过另外一个缓冲间退到更衣区。在这里他们才可以取下身上所有的防护器具，立即在沐浴室洗澡后才可离开实验室。
P4实验室有严格、复杂的管理程序。为了保证P4实验室的绝对安全，只有得到批准和持有磁卡通行证的人才能进入，有的甚至必须通过指纹门禁系统进入，所有出入的人员都由电脑记录在案。P4实验室管理上的疏漏和意外事故，不仅可以导致实验室工作人员的感染，还可以造成环境污染和大面积人群感染。
