大型强子对撞机（简称LHC）是目前世界上在建的体积和功率最大的粒子加速器，属于欧洲核子研究中心粒子物理实验室，位于日内瓦以西，法国与瑞士交界的侏罗山脚下80多米深的地下。整个对撞机环形加速器的隧道长达27km，步行绕其一周需要4个多小时。可以将百慕大、摩纳哥和4个梵蒂冈城放入环形加速器所围的面积中。
该加速器的用途是将强子加速到光速的几分之一，使其以高达14万亿eV的能量迎头相撞，用以模拟宇宙“大爆炸”之后很短时间内存在的粒子，探索物质的起源和基本性质。
所谓强子是指参与强相互作用的一类粒子如质子、中子等的统称，原子核就是由质子和中子通过强相互作用结合而成的。目前科学家已经发现了上百种强子，高能物理实验揭示强子并不是最基本的粒子，它也是有内部结构的，即由更小的夸克和反夸克组成。强子与另一类只参与弱相互作用的粒子，如电子、μ子和中微子等统称为轻子的基本粒子，通过弱相互作用、强相互作用和引力等运动规律，构成了自然界万物奥妙无穷、千变万化的物理现象。弱电统一理论与描述夸克之间强相互作用的量子色动力学理论合在一起，统一为粒子物理中的标准模型理论，是近半个世纪以来人类探索物质结构和微观世界规律的研究结晶，也是整个现代物理学的基础。
发现新的粒子是回答有关宇宙更深层次的问题的一种方法。目前标准模型理论尚不能完全解释在加速器上进行的一些实验和对宇宙进行的若干观测的结果，如宇宙膨胀加速、宇宙常数、真空能量等。我们现在所能看见的只是整个宇宙质量的5%，为了解释宇宙的扩张速度为何不断加大，科学家不得不提出神秘的暗物质和暗能量的概念，但它们究竟是什么尚不可知。在宇宙线中发现的反物质和π介子、中微子质量问题等都对标准模型产生了直接冲击。科学家们还需要找到希格斯粒子来解释为什么基本粒子会有质量，同时希望扩展标准模型来预测质量更大的已知粒子拥有超对称的相伴粒子。此外，宇称守恒破坏、重子数不守恒等也都和粒子物理学有关。所有这些谜题的解决都要求超越现有的物理认识，而正在建造的大型强子对撞机就是从事上述前沿研究的关键设备。
大型强子对撞机预计总造价为22.7亿欧元，计划2008年完工并投入使用。除了欧洲各国外，美国、日本、俄罗斯等国家也承担了部分建设费用，中国承担了其中两台大型探测实验设备的部分研制工作。由于造价高昂，全世界只可能通过各国的合作建造一台，它将是21世纪上半叶乃至更长一段时间内世界上唯一的超高能强子对撞机。