Das PSI ist das grösste Forschungszentrum für Natur- und Ingenieurwissenschaften in der Schweiz. Es betreibt Spitzenforschung zu den Themen Materie und Material, Mensch und Gesundheit sowie Energie und Umwelt. Durch Grundlagen- und angewandteForschung arbeitet es seit 1988 an nachhaltigen Lösungen für zentrale Fragen aus Gesellschaft, Wirtschaft und Wissenschaft. Das PSI betreibt mit der Neutronenquelle, der Synchrotronlichtquelle und der Myonenquelle wissenschaftliche Grossforschungsanlagen, die in der Schweiz einzigartig sind; einzelne gibt es weltweit nur am PSI. Diese Anlagen stehen auch Forschenden von Hochschulen und Industrie zur Verfügung. Jährlich kommen mehr als 2000 Forschende aus der Schweiz und der ganzen Welt ans PSI, um hier Experimente durchzuführen, die so anderswo nicht möglich sind. Das PSI betreibt neben seiner Forschung die einzige Anlage der Schweiz zur Behandlung von spezifischen Krebserkrankungen mit Protonen.
Von den rund 1300 Stellen am PSI sind rund 700 mit Wissenschafterinnen und Wissenschaftern besetzt. 2010 führten etwa 600 Doktorierende am PSI Messungen für ihre Doktorarbeit durch; knapp 200 schreiben diese im Rahmen einer Vollzeitanstellung am PSI. 85 Lernende lassen sich in insgesamt 13 Lehrberufen ausbilden. Schülerinnen und Schüler, Studierende und Berufsleute werden am PSI aus- und weitergebildet.
2011 legt das PSI den Schwerpunkt auf seine künftige nationale Grossanlage SwissFEL, einen Freie-Elektronen-Röntgenlaser, der kurzzeitige Veränderungen von atomaren und molekularen Strukturen sichtbar macht und auf die Bedürfnisse der Schweizer Forschung ausgerichtet ist.
