本实验室于2003年1月经教育部批准成立，依托清华大学建设。实验室主任为史元春教授（清华大学计算机系教授、博士生导师，2004年至2012年任清华大学计算机系人机交互与媒体集成研究所所长，2001-2002年美国MIT AI Lab高级访问学者）。
实验室学术队伍包括蔡莲红、张尧学、史元春、杨士强、艾海舟、胡事民、温江涛等20余人，均为博士生导师，形成了一支高水平的研究团队。2004年7月，清华大学信息科学与技术国家实验室普适计算研究部在本实验室基础上成立。
实验室重点开展普适计算理论、数字媒体建模、人机交互、多模态智能接口、网络和移动多媒体、普适计算系统软件、新型信息设备、物联网等方面的研究，通过技术转化和产业应用带动学科发展。

本实验室面向智能信息社会需求，提供以下技术服务：
1.普适计算与物联网服务：提供透明计算理论应用、普适计算架构设计、情境感知系统开发、移动计算解决方案、智能空间构建、嵌入式系统开发及物联网应用集成服务
2.智能媒体处理服务：提供计算机视觉与图像处理、计算机图形学应用、多媒体编码与检索系统开发、流媒体平台建设等技术服务
3.人机交互技术服务：提供多模态接口设计、桌面交互系统开发、情感计算应用、语音交互解决方案、脑机接口技术研究及界面自适应设计服务
4.系统软件与新型信息设备研发：提供普适计算系统软件开发、新型信息设备研制、网络和移动多媒体技术应用等服务
5.技术转化与产业应用服务：依托清华大学信息科学与技术国家实验室普适计算研究部，开展技术转化、产业应用推广及产学研合作服务