美国能源部所属的国家实验室艾姆斯实验室（ Ames Laboratory ）地址： Lowa State University,Amer,IA50011研究领域：该实验室是能源部与衣阿华州立大学联合管理的研究机构研究范围包括能源与环境领域的物理学基础研究以及面向目标的研究计划该实验室的主要研究计划是材料科学计划， 这一计划的中心是新材料的制备、提纯、化学特性表征和结构识别，其次是材料的化学物理及机械性能的评价与分析其他研究计划包括：化学分析计划：化学及化学工程计划；材料以及机器、结构元件的无损检测开拓研究阿贡国家实验室（Argonne National Laboratory）地址： 9700 S.Cass Aue,.Argonne,IL60439-4837研究领域：该实验室是能源部与芝加哥大学联合管理的跨学科研究中心研究重点集中在：工程研究、重点是核能及其他先进能源技术；基础科学，重点是化学物理学和材料科学； 生物医学及环境科学与技术 物理学领域的研究计划包括研究高能物理学、核物理学、核科学、材料科学、化学、数学和地球科学；聚变反应堆研究计划集中在两大方面： 液态金属反应堆技术和先进反应堆技术；生物研究包括人体放射生物学； 低剂量辐射效应、 癌作用及化学诱变等； 环境研究包括废物管理； 大气物理学、 分子物理学与化学、 检测仪器开发以及环境的综合评估等。
布鲁克海文国立实验所(Broodhaver National Laboratory)地址： Upton,NY11973研究领域：该所由能源部和大学联合体共同管理主要任务是设计、建造和运用来研究物质基本成分以及各成分特性与相互作用的大型综合研究设施，研究主要侧重在高能物理学、核物理学、固体物理学、化学和生物学领域,其中包括研究能源生产与利用过程中化学物质及辐射的物理、化学和生物效应 此外，该所还从事旨在解决具有国家意义的能源系统问题的应用研究与开发费米国家加速器实验室（Fermi National Accelerator Laboratory）地址： P.O.Box 500,Batavia,IL60510研究领域：该实验室是能源部针对计划的研究机构，由美国及加拿大的54 所大学组成的大学研究联盟管理 其中心任务是研究和探索基本粒子物理学，以扩大和加深对物质基本结构的了解与此任务有关的研究活动包括改进加速器设计，这项研究已产生出许多有用的副产品，如开发了超导的多种应用 主要研究领域有基本粒子物理学、加速器物理学、低温学、天体物理与粒子宇宙论，以及利用中子与质子束的医学物理学汉福德工程开发所实验室（Hanford Engineering Development Laboratory）地址： P.O.Box 1970,Richland,WA 99352研究领域：该实验室是能源部承包给威斯汀豪斯汉福德公司经营的政府研究机构，专门从事核聚变技术及核裂变技术等的应用研究与工程开发，重点是液态金属增殖反应堆研究。
其他在航天能源应用计划、 燃料循环计划以及远程操作系统或组件的工程开发所计划爱达荷国家工程实验室（Idaho National Engineering Laboratory）地址： 785 DOE P1.,Idaho Falls,ID83401研究领域： 该实验室是美国主要的核反应堆安全试验中心，从事如下研究； 反应堆燃料后处理；核工业废水处理；反应地堆安全性；增殖反应堆；能源技术与节能劳伦斯伯克利实验室（Lawrence Berkeley Laboratory）地址： 1 Cyclotron Rd,Berkeley,CA94720研究领域：该实验室是加利福尼亚大学代能源部管理的国家多计划研究机构其任务是：进行普通科学及能源科学的跨学科研究，开发并运用由高级研究人员使用的国家实验设施， 为科学家与工程师提供教育及培训机会研究领域包括工程、数学、计算机科学以及自然科学2004 年 8 月起，朱棣文担任劳伦斯 · 伯克利国家实验室主任，是首位掌管这个美国能源部下属国家实验室的亚裔人士劳伦斯弗尔国家实验室（Lawrence Livermore National Laboratory）地址： P.O.Box 808,Livermore,CA94550研究领域：该实验室是一所由能源部与加利福尼亚大学联合管理的多计划研究机构。
主要从事与核科学及能源利用有关的研究、开发和教育活动、 该实验室的工作多侧重在核武器领域， 其中包括核弹头的详细设计、 核武器库监视、 防扩散分析等、其他研究活动包括： 能源研究，主要是聚变能（包括磁聚变和激光核聚变） ；环境研究，包括水域及陆地生态学、污染物迁移过程和携带测量仪表开发等；生物医学研究、包括基因突变和癌症诱导洛斯阿拉莫斯国家实验室（Los Alamos National Laboratory）地址： P.O.Box 1663,Los Alanos,NM87545研究领域：该实验室是一所由能源部与加利福尼亚大学联合管理的多计划研究机构其研究工作分两大类： 武器研究包括开发满足目前军事需要的核弹头、设计怀试验先进技术方案，以及通过相关科学技术领域的实验与理论研究维持一项创新性武器研究计划：非武器研究，包括核裂变、核聚变、中等物理加速、超导、生物医学、非核能及基础能源科学和等国家橡树岭实验室（Oak Ridge National Laboratory）地址： P.O.Box X.Oad Ridge,TN37831研究领域：该实验室是能源与马丁-玛丽埃塔能源系统公司共同管理的多计划能源实验室。
研究活动侧重如下四大领域：核聚变能源开发、磁聚变能源、生物与环境科学和基础能源科学（与国家能源目标有关的新知识开发）此外，该实验室也承担矿物能源、地热能、太阳能、节能以及社会科学领域的研究计划西北太平洋实验室（Pacific Northwest Laboratory）地址： Battelle Blvd..P.O.Box 999 Richard,WA99352研究领域：该实验室是能源部与巴特尔纪念研究所联合管理的多计划实验室目前的重点研究领域有： 提高核反应堆系统技术、 核工业废物处理、 国防器材生产、节能、再生能源系统、 以及能源生产中放射性核素、无机化学污染物和复杂有机对环境及人体健康的影响桑迪亚国家实验室(Sandia National Laboratories)地址： Albuquerque,NM87185-5800研究领域：该实验室是能源部与美国电报公司子公司之一------桑迪亚公司联合管理的多计划实验室 主要从事核武器系统中非核部分的研究开发，如设计电气系统保险、解除保险、引爆、发射系统、中子发生器和指挥控制设备等；从事材料、组件及仪器技术的研究和长期开发工作，以提高核武器的效力、安全性、耐受性和可靠性等性能； 并承担能源开发与改进方面的工作，在这方面的最大研究计划之一是强粒子束控制的热核聚变的开发。
与能源有关的其他研究项目还包括：矿物能源、太阳能、地热能、磁聚变、聚变能、核工业废物处理、环境、能源研究（包括研究燃烧、地球科学、材料科学和重离子核物理学）美国国家实验室Albany Research CenterAmes LaboratoryArgonne National Laboratory (East)Brookhaven National LaboratoryEnvironmental Measurements LaboratoryFermi National Accelerator LaboratoryIdaho National Engineering LaboratoryLawrence Berkeley National LaboratoryLawrence Livermore National LaboratoryLos Alamos National LaboratoryNational Energy Technology LaboratoryNational Petroleum Technology OfficeNational Renewable Energy LaboratoryNew Brunswick LaboratoryOak Ridge Institute for Science and EducationOak Ridge National LaboratoryPacific Northwest National LaboratoryPrinceton Plasma Physics LaboratoryRadiological & Environmental Sciences LaboratorySandia National LaboratorySavannah River Ecology LaboratorySavannah River National LaboratoryStanford Linear Accelerator CenterThomas Jefferson National Accelerator Facility。