湖南祁阳农田生态系统国家野外科学观测研究站始建于1960年。2001年首批入选国家野外台站（试点站），2006年通过科技部评估正式命名为湖南祁阳农田生态系统国家野外科学观测研究站。2009年被评为全国野外科技工作先进集体，2018年被评为国家优秀野外台站。

研究站自1975年起相继建立了18个土壤肥力和生态环境长期定位试验，其中30年以上的长期定位监测试验6个，为我国农业系统持续时间最长和数量最多的农业野外台站。

研究站立足于土壤学和农田生态学，针对我国南方红壤区域农业生产和生态环境问题，长期从事红壤综合改良利用与农业可持续发展等方面的研究。在红壤改良与高效利用、红壤地区农业环境保护、退化红壤修复技术等方面具有明显的学科优势。在红壤地区土壤、水、肥料、气候等自然资源与生态环境方面，特别是在区域生态环境演变、施肥与土壤环境、施肥的长期效益等方面的研究具有国际先进水平、发挥着不可替代的重要作用，成为中国农业科学院和农业系统在南方红壤区的综合研究平台和窗口，是土壤学、农学、环境科学等相关学科重要的试验示范和研究基地。

研究方向主要包括红壤农田生态系统酸化机理与恢复技术、红壤丘陵区农业生态环境要素长期变化规律、红壤生态系统结构和功能演变过程及其对环境响应、红壤丘陵区综合高效利用技术与可持续发展模式。