P4實驗室結構和設施、安全操作規(guī)程、安全設備適用于對人體具有高度的危險性，通過氣溶膠途徑傳播或傳播途徑不明，目前尚無有效的疫苗或治療方法的致病微生物及其毒素。與上述情況類似的不明微生物接觸，也必須在P4實驗室中進行。待有充分數(shù)據(jù)后再決定此種微生物或毒素應在P4實驗室還是在較低級別的實驗室中處理。正因為如此，有人把P4實驗室叫做“魔鬼實驗室”，這個實驗室中裝有特殊的空調系統(tǒng)，進入這里的空氣溫度與濕度都是預先設定好的，小型噴霧干燥機過濾程度達到99.999％，能保障空氣在整個環(huán)境中一小時循環(huán)多次。實驗室采用定向負壓系統(tǒng)，其核心區(qū)的壓強達到負40帕，這樣實驗室空氣的流動，只能是通過過濾器從外面進來，而保證實驗室內的空氣不向外流動。
P4實驗室的設計不盡相同，典型的P4實驗室由更衣區(qū)、過濾區(qū)、緩沖區(qū)、消毒區(qū)、核心區(qū)組成。在實驗室的四周裝有空氣過濾器。到達實驗室的核心區(qū)，總共有10道門，zui里面的7道門是互鎖的，也就是說，如果一道門沒有關好，另一道門肯定打不開，這樣避免空氣的流通。更衣區(qū)依次為外更衣室、淋浴室和內更衣室。消毒區(qū)為化學淋浴室，工作人員離開主實驗室時首先經(jīng)過化學淋浴消毒正壓防護服表面。小型噴霧干燥機核心區(qū)任何相鄰的門之間都有自動連鎖裝置，防止兩個相鄰的門被同時打開。對于不能從更衣室攜帶進出主實驗室的材料、物品和器材，應在主實驗室墻上設置具有雙門結構的高壓滅菌鍋、浸泡消毒槽、熏蒸室或帶有消毒裝置的通風傳遞窗，以便進行傳遞或消毒。核心區(qū)里配有生物安全柜、超低溫冰箱、離心機、電熱細胞培養(yǎng)柜、顯微鏡和實驗臺、小型動物實驗室等。生物安全柜頂上有一個直徑0.5米左右的粗管子，直接通到房頂，它也是負壓狀態(tài)的，一些主要的操作都需要在生物安全柜中進行。從P4實驗室拿出的相關的物品必須通過高壓滅菌鍋消毒后，再用潔凈袋充分包裝，小型噴霧干燥機然后通過傳遞窗傳到準備間。離開P4時，核心區(qū)的工作人員要相互間把全身從上到下消毒一遍才能走到緩沖間，在緩沖間除去外層防護服、口罩、外層手套，然后將這些放入滅菌容器或消毒袋內。關閉實驗室門之后，再取下防護眼鏡，將其放入傳遞窗進行消毒。然后，工作人員經(jīng)過另外一個緩沖間，退到準備間。在這里他們才可以取下身上所有的防護器具，立即在沐浴室洗澡后，才可離開實驗室。