基础实验室是山东省放射肿瘤学重点实验室的实体依托。2008年被科技厅批准为省级重点实验室，在2017年的省级重点实验室业绩考评中名列前茅，获"山东省优秀重点实验室"称号。实验室主要致力于肿瘤放射治疗相关及交叉学科领域的开拓性研究，目前在国家863计划、国家自然科学基金、山东省科技攻关重点项目等基金的资助下，逐步形成功能影像及生物学靶区、乏氧与放射敏感性、肿瘤运动及控制、图像分析融合、放射免疫、肿瘤遗传指导精准治疗六个研究方向。实验室规模和研究队伍不断壮大，建立并完善了实验室管理制度及有特点的运行体制，是放射肿瘤学专业国际知名、国内领先的实验室之一。专业擅长功能影像及生物学靶区、乏氧与放射敏感性、肿瘤运动及控制、图像分析融合、放射免疫、肿瘤遗传指导精准治疗