Doświadczalne badania w dziedzinie fizyki cząstek elementarnych prowadzone są na Uniwersytecie Warszawskim od roku 1952. Prof. Marian Danysz i prof. Jerzy Pniewski stworzyli wtedy grupę badającą oddziaływania promieniowania kosmicznego w emulsji jądrowej. Dzisiaj poznawanie elementarnych składników Wszechświata i praw rządzących ich oddziaływaniami wymaga użycia ogromnych urządzeń badawczych i infrastruktury dostępnej tylko w nielicznych miejscach na świecie. Fizycy Zakładu Cząstek i Oddziaływań Fundamentalnych (ZCiOF) prowadzą badania w wielu międzynarodowych ośrodkach naukowych, jak m.in. CERN w Genewie, DESY w Hamburgu, FNAL i BNL w USA, KEK i ICRR w Japonii. Badania prowadzone są w dużych międzynarodowych zespołach badawczych, a uczestnictwo w nich wymaga ścisłej współpracy z innymi krajowymi jednostkami naukowymi i akademickimi, w szczególności z Narodowym Centrum Badań Jądrowych w Świerku, Politechniką Warszawską, Instytutem Fizyki Jądrowej PAN i Akademią Górniczo-Hutniczą w Krakowie oraz z Uniwersytetem Śląskim. Zakres badań jest bardzo szeroki: od badania własności i oddziaływań obiektów wchodzących w skład tzw. Modelu Standardowego budowy materii (kwarki, gluony, elektrony, miony, taony, neutrina, cząstka Higgsa) po poszukiwania nowych efektów i obiektów, mogących potwierdzić hipotezy i modele ewolucji Wszechświata oraz wyjaśnić obserwacje dotyczące jego budowy.