实验物理中心是高能所以从事加速器粒子物理实验研究为主的研究机构。它以在北京正负电子对撞机（BEPC）上运行的北京谱仪（BES）为主要研究设备，开展2-5GeV能区的e＋e-对撞物理研究，重点是τ-粲物理研究，主要包括J/ψ物理、ψ(2s)物理、τ轻子物理、Ds介于物理、D介子物理。2-5GeV能区的强子产生机制及QCD检验的实验研究等。

　　十几年来，以北京谱仪为实验基地，以高能物理研究所为主体，已发展成包括来自国内外几十所大学和研究机构的百余名科学家组成的北京谱议国际合作组。经过中外科学家的共同努力，在北京谱议上已作出了包括"τ轻子质量的精密测量"、"2-5GeV能区的R值测量"；以及在J/ψ、ψ(2s)、Ds介于、D介子等物理研究中的多项国际领先水平的重要科研成果；引起了国际高能物理界的普遍重视和广泛关注。迄今，BES合作组及其成员已在国际物理学的权威刊物（Physical Review Letters, Physical Review D等）上发表了学术论文几十篇,在国内高能物理的权威刊物（高能物理与核物理）上发表了学术论文逾百篇。BES合作组的研究成果已被负责编辑粒子物理评论（Particle Physics Review）和粒子物理手册（Particle Physics Booklet）的权威机构 PDG（Particle Data Group）全面引用，收录数据达百余项。与此同时，还为国内外培养了一大批高水平的硕士、博士和博士后人才。北京正负电子对撞机/北京谱仪（BEPC/BES）作为目前世界上唯一工作在τ-粲物理能区的大型实验装置，以其高性能的加速器和探测器以及一大批高水平的物理研究成果成大国际高能物理界公认的一个重要成员，成为世界八大高能物理实验基地之一，并因此在北京成功地举办了多个大型粒子物理国际会议，为使我国高能物理研究在国际高能物理界占有一席之地作出了重大贡献。
实验物理中心现有研究员员27人；副研究员级40余人，博士后、博士和硕士研究生经常保持在约50-60人的水平，组成了一支高水平且有活力的研究队伍。为促进学术交流，中心定期举办月会、BES合作组年会，并经常邀请所外及国外的专家学者来中心开展广泛的学术交流活动，学术气氛十分活跃。此外；实验物理中心还参加了多项国际（国内）合作，保持着与欧洲核子研究中心（CERN）、美国斯坦福直线加速器中心（SLAC）、美国费来实验室（FNAL）。日本高能加速器研究机构（KEK）和德国电子加速器中心（DESY）等多个国外知名实验室的广泛联系和人员往来，使BES合作组能及时了解国际高能物理的发展动态，并使BES物理研究方向和数据分析环境及手段始终保持与国际接轨。
面对着日益激烈的国际竞争，实验物理中心除了承担着现有北京谱议（BESII）的数据获取和运行维护，数据分析软硬件环境的建立和完善，以及BES物理分析和人才培养等多项重要任务外，还负责未来谱仪的升级改进和建造。作为BEPCII重要组成部分的BESIII探测器的设计、制造研究工作正井然有序地进行。

　　实验物理中心另一项重大国际合作项目——大亚湾反应堆中微子实验，是迄今为止中美间最大的科技合作项目，整个项目总共投资2.4亿元人民币，其中探测器建造费用1.6亿元人民币，美国能源部将承担这笔费用的一半。
台湾大学、国立联合大学、香港大学、香港中文大学、美国布鲁克海汶国家实验室、加州理工大学、劳伦斯伯克利国家实验室、加州大学伯克利分校、普林斯顿大学等 14 所大学与研究机构， 俄罗斯、捷克等国科学家以及中国的 12 所大学和研究所的科学家参与了“大亚湾反应堆中微子实验项目”，这一项目已成为目前中国本土开展的基础科研领域最大的国际合作项目。

　　大亚湾核电站群是我国最早建设的核电站，其以“功率高，拥有大亚湾和岭澳两个核电站、四个反应堆”和“核电站靠近山，能够找到适于建造地下实验大厅的地点，以屏蔽宇宙线本底。岩石质量好，适于开挖地下隧道和实验大厅”两大得天独厚的优势被公认为世界上进行反应堆中微子实验及研究的最佳地点。

　　2006 年 9 月 29 日 ，中科院高能所与中国广东核电集团有限公司在北京签署“大亚湾反应堆中微子实验项目”合作协议，该项目将于2007年开挖隧道、动工建设，预计2010年建成并获取数据，有望于其后的五、六年内通过数据分析而获得科学结果。

　　中微子是构成物质的三类最基本的粒子之一，共有三种。它们与物质的作用十分微弱，而且质量非常轻，小于电子的百万分之一，但它们在宇宙总质量中所占比例比通常观测到的物质还要大，并且在物质微观世界和宇宙起源及进化中起着十分重要的作用。

　　中微子实验是一项国际前沿领域的科学研究课题。美籍华裔科学家丁肇中教授的太空探测实验致力于寻找暗物质和反物质，大亚湾中微子实验则相反，其探测结果有可能验证宇宙大爆炸一百四十亿年以来反物质已变成物质，从而有可能解释宇宙中为什么不存在反物质。