粒子天體物理是粒子物理和天體物理的交叉前沿,通過探測來自宇宙空間的各種高能粒子(帶電粒子、光子和中微子等)和輻射,研究天體的物理性質以及髙能粒子加速、輻射和傳播的過程和規律。
粒子天體物理中心以空間髙能天體物理實驗和天體物理研究、宇宙線觀測和相關物理研究、反應堆中微子物理實驗和相關物理研究等為主要研究方向,注重發展空間、地面、地下等多種實驗手段,在實驗設計、探測器研制、數據處理、物理解釋等方面具有很強的綜合實力。中心現有天體物理組、宇宙線組、AMS/CMS組、中微子組和理論組。
中心承擔的重大項目包括基于西藏羊八井宇宙觀測站的中日合作ASγ實驗、中意合作ARGO-YBJ實驗、正在建設的高海拔宇宙線觀測項目；大亞灣反應堆、正在建設的江門中微子實驗；尋找反物質和暗物質的大型國際合作AMS實驗；國家探月工桯嫦娥一號衛星、嫦娥二號衛星上的X射線譜儀,嫦娥三號衛星上的粒子激發X射線譜儀；我國第一顆X射線夭文衛星硬X射線調制望遠鏡、天宮二號空間實驗室的伽瑪射線暴偏振實驗POLAR、空間電磁環境衛星的低能和高能電子譜儀以及“悟空”暗物質粒子探測衛星的硅微條探測器陣列，以及未來的引力波電磁對應體全天監測器( GECAM,2020年發射)、增強型X射線時變與偏振探測衛星(eXTP,2025年發射)、中國空間站高能宇宙輻射探測設施(HERD,2025年發射)等。
