L'Infn è l'ente dedicato allo studio dei costituenti fondamentali della materia e svolge attività di ricerca, teorica e sperimentale, nei campi della fisica subnucleare, nucleare e astroparticellare.
La ricerca fondamentale in questi settori richiede l'uso di tecnologie e strumenti di ricerca d'avanguardia che l'Infn sviluppa nei propri laboratori e in collaborazione con il mondo dell'industria.
L'Istituto promuove inoltre il trasferimento delle competenze, delle metodologie e delle tecniche strumentali sviluppate nell'ambito della propria attività verso campi di ricerca diversi quali la medicina, i beni culturali e l'ambiente.
Tutte queste attività si svolgono in stretta collaborazione con il mondo universitario.
L'Infn venne istituito l'8 Agosto 1951 da gruppi delle Università di Roma, Padova, Torino e Milano al fine di proseguire e sviluppare la tradizione scientifica iniziata negli anni '30 con le ricerche teoriche e sperimentali di fisica nucleare di Enrico Fermi e della sua scuola.
Nella seconda metà degli anni '50 l'Infn progettò e costruì il primo acceleratore italiano, l'elettrosincrotrone realizzato a Frascati dove nacque il primo Laboratorio Nazionale dell'Istituto.
Nello stesso periodo iniziò la partecipazione dell'Infn alle attività di ricerca del CERN, il Centro europeo di ricerche nucleari di Ginevra, per la costruzione e l'utilizzo di macchine acceleratrici sempre più potenti.
Oggi il contributo dei ricercatori dell'Infn è significativo non solo nei vari laboratori europei, ma in numerosi centri di ricerca mondiali.
Laboratori di Legnaro
Lo studio delle proprietà di nuclei altamente instabili fornisce preziose verifiche dei modelli della struttura nucleare e migliora la comprensione delle reazioni di nucleosintesi che avvengono all'interno delle stelle.
Per comprendere i limiti della stabilità nucleare si sottopone il nucleo a sollecitazioni estreme che lo portano in condizioni profondamente diverse da quelle della materia ordinaria. Presso i Laboratori di Legnaro tali condizioni si raggiungono attraverso processi d'urto con gli acceleratori Tandem e Alpi.
L'energia acquistata nell'urto viene rilasciata dai nuclei sotto forma di radiazione gamma che, rivelata, permette di ottenere informazioni sulla stabilità nucleare. La misura di tale radiazione avviene con rivelatori progettati appositamente quali Gasp e Prisma.