Mesmo antes da sua criação oficial, em 2013, o CENABIO/UFRJ já participava de projetos de extensão em colaboração com outras unidades da UFRJ, recebendo estudantes da rede pública, de todo o Estado do Rio de Janeiro, em suas dependências, para que eles pudessem conhecer um pouco mais do dia-a-dia de um centro de pesquisa de tão renomada Universidade. Independentemente do projeto envolvido, o CENABIO/UFRJ encontra-se sempre aberto a visitações de escolas, grupos ou pessoas de dentro ou fora da universidade, que desejem saber mais sobre seu funcionamento, equipe e equipamentos.
Em parceria com o Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Biologia Estrutural e Bioimagem (INBEB), em 2010 foi criado o Núcleo de Educação e Divulgação Científica (NEDiCi). O NEDiCi organizou mais de 20 cursos, como os Cursos de Férias (inspirados na metodologia do Professor Leopoldo De Meis), cursos práticos e não expositivos, em que um tema é proposto pelos monitores. Os próprios estudantes discutem e criam experimentos sobre esse tema, sendo somente auxiliados pelos monitores para chegar às suas próprias conclusões. São cursos voltados para graduandos, professores e estudantes da educação básica (somando aproximadamente 800 participantes), oportunidade que complementa a formação de alunos de graduação e pós-graduação, uma vez que eles atuam como monitores nos referidos cursos e são treinados para propiciar um ambiente que favoreça a criatividade e o estímulo ao pensamento crítico, trabalhando com temas multidisciplinares como biologia, química, física, artes, matemática, entre outros.
Em 2017, o projeto “Integração do Ensino Médio da Região Serrana de Nova Friburgo com a Universidade”, coordenado pelo Professor Emiliano Horacio Medei, foi registrado pelo CENABIO/UFRJ na UFRJ, tornando-se assim o primeiro projeto de extensão oficial do CENABIO/UFRJ. Esse projeto surgiu em 2010, ainda no Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho (IBCCF) e no que futuramente seria o CENABIO/UFRJ. Esse projeto visa aproximar e integrar a Região Serrana do Estado do Rio de Janeiro com a UFRJ, por meio da divulgação e popularização da Ciência na região. Com o apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro (FAPERJ) foi construído um laboratório de ciências e reformada a biblioteca do Colégio Estadual José Martins da Costa, escola parceira do projeto, o que permitiu a realização de cursos, feiras de ciências e diversas outras atividades que permitiam aos estudantes e professores vivenciar um pouco da realidade de um cientista.
Foi em 2018, com a criação da Diretoria de Extensão, e a nomeação da primeira Diretora Adjunta de Extensão do CENABIO/UFRJ, Isalira Peroba Rezende Ramos, que o CENABIO/UFRJ passou a expandir seus projetos de extensão e mostrar seu espaço e relevância em sua área, cumprindo assim seu papel na Educação e divulgação da Ciência ao grande público, participando do processo de formação de cidadãos. Em resposta à alta demanda de conhecimento e necessidade de aproximação entre a academia e a sociedade, o CENABIO/UFRJ se propôs a desenvolver atividades direcionadas a crianças, jovens e adultos que possibilitassem enfrentar os desafios gerados pela pouca comunicação, promovendo uma aproximação real entre a comunidade acadêmica universitária e a escola. Desse momento em diante, diversos projetos foram criados com a intenção de ampliar a atuação do CENABIO/UFRJ no cenário da extensão universitária.