История создания лаборатории связана с открытием высокотемпературной сверхпроводимости в 1986 году. Тогда была создана группа для выращивания сверхпроводников и исследования явления высокотемпературной сверхпроводимости. В 1993 году было основано отдельное научное подразделение — лаборатория физики низких температур и сверхпроводимости (ЛФНТиС). В 2009 году на базе лаборатории ФНТиС была создана лаборатория магнетизма и физики фазовых переходов. Для концентрации усилий на наиболее перспективных фундаментальных и прикладных научных направлениях, в 2016 году лаборатория ФНТиС была объединена с лабораторией магнетизма и физики фазовых переходов, и получила свое нынешнее название.
Основным научным направлением лаборатории в настоящее время является: фазовые переходы и критические явления в магнитоупорядоченных материалах, магнитокалорические свойства материалов, термоэлектрические, магнитоэлектрические эффекты и транспортные явления в магнитных материалах, гамма-резонансные исследования магнитных и биологических материалов. Значительное внимание в лаборатории уделяется исследованию магнитокалорических свойств материалов для технологии магнитного охлаждения. В лаборатории создана уникальная установка для исследования магнитокалорических свойств материалов в циклических магнитных полях, позволяющая на порядки увеличивать точность измерений и уменьшить время эксперимента. С помощью этой методики получены новые важнейшие результаты. В решении научных задач лаборатория сотрудничает с ведущими исследовательскими центрами России, Белоруссии, Испании, Ирана, Индии, Германии, США, Китая, Южной Кореи, Вьетнама. Сотрудники лаборатории активно участвуют в российских и международных конференциях, в том числе с приглашенными докладами и лекциями. Регулярно сотрудники выигрывают гранты различных научных фондов, в том числе и в кооперации с исследователями из других стран. Лаборатория оснащена установками для исследования широкого круга теплофизических и магнитных свойств материалов, и различными источниками магнитных полей. Большая часть имеющегося в лаборатории научного оборудования приобретено или конструировано за счет грантов.