行13TeV质子质子碰撞实验，探索未知领域，例如，寻找暗物质、分析希格斯机制、研究夸克-胶子等离子体等等。
设计.LHC是在一个圆周为27公里的圆形隧道内，该隧道因当地地形的起伏而位于地下约50至175公尺之间。这是先前大型电子正子对撞机所使用隧道的再利用。隧道本身直径三公尺，位于同一平面上，并贯穿瑞士与法国边境，主要的部份大半位于法国。虽然隧道本身位于地底下，尚有许多地面设施如冷却压缩机，通风设备，控制电机设备，还有冷冻槽等等建构于其上。加速器通道中，主要是放置两个质子束管。