Przedmiotem badań naukowych Zakładu są promienie kosmiczne, szczególnie w zakresie energii powyżej 10¹⁸ eV. Cząstki o tak wysokich energiach – o kilka rzędów wielkości wyższych, niż energie osiągane w ziemskich akceleratorach cząstek – docierają do Ziemi z Kosmosu. Ich pochodzenie nie jest znane i stanowi jedną z najważniejszych zagadek współczesnej astrofizyki. Wyjaśnieniu tej zagadki jest poświęcony Projekt Pierre Auger, w którym uczestniczą pracownicy naszego Zakładu. W ramach tego Projektu we współpracy międzynarodowej jest budowane Obserwatorium Pierre Auger. Oczekujemy, że dane eksperymentalne Projektu Pierre Auger pozwolą na zrozumienie najbardziej gwałtownych procesów we Wszechświecie.