Dexter, az alacsony, vörös hajú és szemüveges kisfiú titkos laboratóriumot épít a szobája könyvesszekrénye mögé. Bár a labor később már a ház minden részéből megközelíthető, a szülők mégsem tudnak róla. A laboratórium különféle fizikai, kémiai és biológiai kísérletek színhelye, ahol Dexter szinte minden fontos tudományos problémát képes megoldani. Dee Dee, a fiú nővére bejár a laborba és igen gyakran fontos dolgokat tesz tönkre; de Dexter nem képes őt távol tartani.
Az iskolában és tudományban csak egy nagy ellenfele van Dexternek; Mandark aki csak pár évvel lehet idősebb nála és hasonló laboratóriumot vezet, szintén szülei tudta nélkül. Mandark reménytelenül szerelmes Dee Dee-be.
A Dexter laboratóriuma amerikai televíziós rajzfilmsorozat, amelynek ötletgazdája Genndy Tartakovsky, akit a sorozat megalkotásában egy balerina rajza inspirált.