Brookhaven funziona sotto il United States Department of Energy tramite Brookhaven Science Associates ed è specializzato in ricerca in fisica nucleare. Vi lavorano più di 3000 scienziati, ingegneri, tencini, e personale di supporto e ospita 4000 visitatori ogni anno. Le scoperte compiute nei laboratori hanno vinto sei Premi Nobel. Le strutture dei laboratori di Brookhaven includono Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC), progettato per studiare il plasma di quark-gluoni, il National Synchrotron Light Source (NSLS), e due ciclotroni usati per produrre materiale radioattivo per applicazioni mediche. I campi di ricerca includono fisica nucleare e fisica delle particelle, fisica e chimica dei materiali, ricerche ambientali ed energetiche, non proliferazione, neuroscienze e immagini mediche, come quelle delle strutture biologiche. I laboratori di Brookhaven sono l'unico laboratorio nazionale nel nord est degli Stati Uniti.