T2K实验的目标在于进一步了解中微子振荡的各项参数性质。T2K实验寻找从μ子中微子转变为电子中微子的震盪，并在2011年6月宣佈了首次实验观测证据。超级神冈探测器在该次实验计画的角色为「远侦测器」。超级神冈探测器将记录高能中微子与水交互作用所产生的μ子和电子之契忍可夫辐射。
质子衰变.在标准模型中，质子被假设为绝对稳定。然而，一些大统一理论的候选理论（GUTs）预测质子可以衰变为较轻的高能带电粒子，例如电子、μ子、π介子等。神冈探测器可协助排除一些候选理论。超级神冈探测器是现有最大