青葉山事業所
センターの基幹装備である2台のサイクロトロン(大型サイクロトロンとRI製造用小型サイクロトロン)の開発と、加速器の管理運転の責任部門として、共同利用の根幹業務を務めています。
大型サイクロトロンから得られる荷電粒子ビームを用いて、がんへ線量集中ができる粒子線治療と、細胞選択的ながん治療を可能とするホウ素中性子捕捉療法(BNCT)の研究を行っています。
サイクロトロンを用いて放射性核種を製造し、 そのライフサイエンス分野での利用に関する基礎的・応用的研究を行っています。
センターの医学部門として、おもにポジトロン断層法(PET：positron emission tomography)を用いた臨床研究を推進しています。
放射線と物質との相互作用を物理・化学的側面から精査する研究を基礎とし「放射線科学を通じて、人々の健康と、安心で安全な社会づくりに貢献する」ことを目指し研究しています。
肥満・糖尿病の制御に関わる生体内の原理や法則を探究する研究室です。
三神峯事業所
RARiS三神峯事業所（旧電子光理学研究センター）や大型放射光施設 SPring-8 のレーザー電子光施設 LEPS2 において、メソン （クォークとその反粒子である反クォークが結合したもの）の光生成を通してハドロンの性質を研究しています。
加速器装置内の荷電粒子の運動 （ビームダイナミクス）を研究しています。
放射性同位元素（RI）を用いた様々な研究を進めています。
「凝縮系中での超低エネルギー核反応」の研究を推進しようと、2015年4月に、電子光理学研究センターと株式会社クリーンプラネットが設置したのが、この（産学連携）共同研究部門です。
