美国橡树岭国家实验室Oak Ridge National Laboratory作为能源部的旗舰实验室世界上三大物理实验室，橡树岭国家实验室在材料科学核能超级计算等领域具有全球领先地位日本理化学研究所RIKEN作为日本的核心科研机构世界上三大物理实验室，RIKEN在粒子物理至生命科学等多个领域都处于世界前沿美国劳伦斯伯克利国家实验室LBNL作为核。
当今世界物理最顶尖的研究所包括马克斯·普朗克研究所卡文迪许实验室中国科学院等马克斯·普朗克研究所是德国在基础科学领域的重要研究机构世界上三大物理实验室，尤其在物理化学生物学等方面有着卓越的成就该研究所诞生世界上三大物理实验室了30多位诺贝尔奖得主，是量子力学分子生物学等领域的先驱，对科学界产生世界上三大物理实验室了深远影响卡文迪许。
它是美国一系列著名实验室Livermore，Los Alamos，Brookhaven等实验室的先驱，也是世界上成百所加速器实验室的楷模 第二类实验室属于国家机构，有的甚至是国际机构，由好几个国家联合承办它们大多从事于基本计量，高精尖项目，超大型的研究课题，和国防军事任务例如 三德国的帝国技术物理研究所。
世界上最著名的物理实验室难以单一确定，但以下三个物理实验室在全球范围内具有极高的知名度和影响力莱顿低温实验室位置荷兰成就在低温领域具有卓越的研究成果，最先实现了氦的液化，并发现了超导电性该实验室在大规模工业技术发展方面也开创了大科学的新纪元劳伦斯辐射实验室位置美国加州。
世界十大顶级实验室包括洛斯阿拉莫斯国家实验室专注于核科学高能物理等领域的研究，是美国重要的科研基地欧洲核子研究中心位于瑞士日内瓦，是世界上最著名的粒子物理研究中心之一，发现了希格斯玻色子等重要粒子劳伦斯伯克利国家实验室位于美国加利福尼亚州，涵盖物理化学生物等多个学科，是。
