私下在农村土地或宅基地上建实验室是否违法，需根据具体情况判断，主要涉及土地用途管制、建设审批及环保要求等方面。以下从不同角度详细分析：

1. 土地用途管制角度

• 核心前提：农村土地（包括宅基地）的用途受《土地管理法》严格限制，宅基地主要用于建造住宅及其附属设施，耕地、林地等农用地则有专门的用途规定。
• 法律分析：
  • 若在宅基地上建实验室，需确认该实验室是否属于“住宅附属设施”。若实验室用于居住相关功能（如家庭实验室），可能勉强符合；但若用于商业、科研或生产活动，则超出宅基地用途范围，涉嫌违法。
  • 若在耕地、林地等农用地上建实验室，需依法办理农用地转用审批手续。未经批准擅自改变土地用途，属于违法行为，可能面临责令拆除、罚款甚至刑事责任（如非法占用农用地罪）。
• 建议：建实验室前，应向当地自然资源部门查询土地用途规划，并依法申请变更用途或办理建设用地审批。

2. 建设审批角度

• 核心前提：在农村土地上建设任何建筑物，均需符合《城乡规划法》和《建筑法》的规定，取得乡村建设规划许可证和施工许可证。
• 法律分析：
  • 即使土地用途符合规定，未取得规划许可和施工许可擅自建设实验室，属于违法建设行为。相关部门可责令停止建设、限期改正，逾期不改正的，可强制拆除并处罚款。
  • 若实验室涉及特殊行业（如医疗、化工等），还需取得行业主管部门的前置审批（如环保、安监等）。
• 建议：建实验室前，应向当地乡镇政府或规划部门申请乡村建设规划许可证，并向建设部门申请施工许可证。涉及特殊行业的，还需办理相关行业审批。

3. 环保要求角度

• 核心前提：实验室可能产生废水、废气、废渣等污染物，需符合《环境保护法》和《环境影响评价法》的规定。
• 法律分析：
  • 若实验室未依法进行环境影响评价（环评）或未建设配套环保设施，擅自投入使用，属于违法行为。相关部门可责令停止使用、限期整改，并处罚款；情节严重的，可能面临刑事责任（如污染环境罪）。
  • 即使实验室规模较小，若涉及危险化学品、放射性物质等，还需符合更严格的环保和安全要求。
• 建议：建实验室前，应依法编制环境影响报告表或登记表，并报环保部门审批；建设过程中应同步建设环保设施，确保达标排放。

4. 宅基地特殊规定角度

• 核心前提：宅基地使用权具有身份属性，仅限本集体经济组织成员使用，且不得非法转让、出租或用于非住宅建设。
• 法律分析：
  • 若非本集体经济组织成员在宅基地上建实验室，属于非法占用宅基地行为，可能面临责令退还土地、拆除建筑物等处罚。
  • 若将宅基地上的实验室用于出租或商业经营，可能涉嫌违反宅基地用途管制和集体土地管理规定。
• 建议：非本集体经济组织成员不得在宅基地上建实验室；本集体经济组织成员建实验室时，应确保用途符合宅基地规定，不得擅自改变用途或用于商业经营。

总结与建议

1. 合法性判断：私下建实验室是否违法，需综合土地用途、建设审批、环保要求及宅基地特殊规定等因素判断。若不符合任何一项规定，均可能涉嫌违法。
2. 操作建议：
   • 建实验室前，应向当地自然资源、规划、建设、环保等部门咨询政策，确保符合所有法定要求。
   • 依法办理土地用途变更、建设规划许可、施工许可、环评审批等手续。
   • 确保实验室建设符合环保和安全标准，避免污染环境或引发安全事故。
3. 法律后果：若未经批准擅自建实验室，可能面临责令拆除、罚款、责令退还土地等行政处罚；情节严重的，可能涉嫌刑事犯罪（如非法占用农用地罪、污染环境罪等）。

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