Das PSI ist das grösste Forschungszentrum für Natur- und Ingenieurwissenschaften in der Schweiz.

Es betreibt Spitzenforschung zu den Themen Materie und Material, Energie und Umwelt sowie Mensch und Gesundheit. Durch Grundlagen- und angewandte Forschung arbeitet es seit 1988 an nachhaltigen Lösungen für zentrale Fragen aus Gesellschaft, Wirtschaft und Wissenschaft.

Mit der Neutronenquelle, der Synchrotron Lichtquelle und der Myonenquelle betreibt es Grossforschungsanlagen, die in der Schweiz – und teilweise weltweit – einzigartig sind. Jährlich kommen über 2 500 Forschende aus der Schweiz und der ganzen Welt ans PSI, um dort Experimente durchzuführen. Das PSI betreibt neben seiner Forschung die einzige Anlage der Schweiz zur Behandlung von spezifischen Krebserkrankungen mit Protonen.

Von den rund 1 900 Mitarbeitenden des PSI sind 700 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler. Die Ausbildung von jungen Menschen ist ein zentrales Anliegen des PSI: Zirka ein Viertel der Mitarbeitenden sind Postdoktorierende, Doktorierende oder Lernende. Schülerinnen und Schüler, Studierende und Berufsleute werden im Schülerlabor iLab oder im PSI-Bildungszentrum aus- und weitergebildet.

Im Jahr 2016 nahm das PSI die nächste Grossforschungsanlage in Betrieb: den Röntgenlaser SwissFEL, der kurzzeitige Veränderungen atomarer und molekularer Strukturen sichtbar macht. Damit werden die Forschenden Einblicke gewinnen, wie sie mit heute verfügbaren Methoden nicht möglich sind. Die ersten Pilotexperimente sind für 2017 geplant.