1950年代以来，伯克利国家实验室已发现了14种新的化学元素，包括砹、镎、钚、镅、锔、锫、锎、锿、镄、钔、锘、铹、和。伯克利国家实验室于1954年开始运行10亿电子伏特加速器Bevatron，在1955年由此发现了反质子，后又发现了反中子。埃米利奥·塞格雷和欧文·张伯伦因此而获得1959年诺贝尔物理学奖。伯克利国家实验室的高级光源(Advanced Light Source, ALS)装置由美国能源部资助，是世界上可以产生最亮紫外线和软X射线的光源之一。1980年代，伯克利实验室的索罗·珀尔