P4實(shí)驗室結構和設施、安全操作規程、安全設備適用于對人體具有高度的危險性，通過(guò)氣溶膠途徑傳播或傳播途徑不明，目前尚無(wú)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(lèi)似的不明微生物接觸，也必須在P4實(shí)驗室中進(jìn)行。待有充分數據后再決定此種微生物或毒素應在P4實(shí)驗室還是在較低級別的實(shí)驗室中處理。正因為如此，有人把P4實(shí)驗室叫做“魔鬼實(shí)驗室”，這個(gè)實(shí)驗室中裝有特殊的空調系統，進(jìn)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(guò)濾程度達到99.999％，能保障空氣在整個(gè)環(huán)境中一小時(shí)循環(huán)多次。實(shí)驗室采用定向負壓系統，其核心區的壓強達到負40帕，這樣實(shí)驗室空氣的流動(dòng)，只能是通過(guò)過(guò)濾器從外面進(jìn)來(lái)，而保證實(shí)驗室內的空氣不向外流動(dòng)。
P4實(shí)驗室的設計不盡相同，典型的P4實(shí)驗室由更衣區、過(guò)濾區、緩沖區、消毒區、核心區組成。在實(shí)驗室的四周裝有空氣過(guò)濾器。到達實(shí)驗室的核心區，總共有10道門(mén)，zui里面的7道門(mén)是互鎖的，也就是說(shuō)，如果一道門(mén)沒(méi)有關(guān)好，另一道門(mén)肯定打不開(kāi)，這樣避免空氣的流通。更衣區依次為外更衣室、淋浴室和內更衣室。消毒區為化學(xué)淋浴室，工作人員離開(kāi)主實(shí)驗室時(shí)首先經(jīng)過(guò)化學(xué)淋浴消毒正壓防護服表面。小型噴霧干燥機核心區任何相鄰的門(mén)之間都有自動(dòng)連鎖裝置，防止兩個(gè)相鄰的門(mén)被同時(shí)打開(kāi)。對于不能從更衣室攜帶進(jìn)出主實(shí)驗室的材料、物品和器材，應在主實(shí)驗室墻上設置具有雙門(mén)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(fēng)傳遞窗，以便進(jìn)行傳遞或消毒。核心區里配有生物安全柜、超低溫冰箱、離心機、電熱細胞培養柜、顯微鏡和實(shí)驗臺、小型動(dòng)物實(shí)驗室等。生物安全柜頂上有一個(gè)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(jìn)行。從P4實(shí)驗室拿出的相關(guān)的物品必須通過(guò)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(guò)傳遞窗傳到準備間。離開(kāi)P4時(shí)，核心區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(guān)閉實(shí)驗室門(mén)之后，再取下防護眼鏡，將其放入傳遞窗進(jìn)行消毒。然后，工作人員經(jīng)過(guò)另外一個(gè)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(kāi)實(shí)驗室。