БАК состоит из 27-километрового подземного тоннеля, в котором расположены тысячи сверхпроводящих магнитов, направляющих пучки частиц. Пучки разгоняются до скоростей, близких к скорости света, при которых они сталкиваются друг с другом в специальных местах столкновения - внутри детекторов элементарных частиц. БАК может генерировать сотни миллионов столкновений частиц каждую секунду.
Целью БАК является изучение фундаментальных законов природы и поиск новых видов частиц, таких как бозон Хиггса, который был обнаружен в 2012 году, или темной материи, которая составляет большую часть Вселенной, но не излучает свет. БАК также может помочь понять происхождение материи, нарушение симметрии между материей и антиматерией, свойства кварк-глюонной плазмы - состояния материи, которое существовало в первые моменты после Большого взрыва.