NanoTerasu全景写真（仙台地区）
官民地域パートナーシップにより整備を進めている放射光施設。従来の物質構造に加え、物質の機能に影響を与える電子状態の可視化技術により学術研究だけでなく産業利用も含めた広範な分野での利用が期待される。
JT-60SA超伝導トカマク装置（那珂地区）
フュージョンエネルギー（水素融合）の早期実現に向けてプラズマ実験等を行う世界最大のトカマク装置。日本と欧州で分担して製作した機器を那珂研究所で組み立て完了した。高さは約16メートル、重さは約2,600トンになる。
室温で動作する量子センサー「ダイヤモンドNVセンター」（高崎地区）
ダイヤモンド中に形成された窒素(N)と空孔(V)からなる結晶欠陥(NVセンター)は、常温でも長時間量子状態を保つことができるため量子ビットとして機能する。NVセンターに緑色の光を当てると、赤い蛍光を放出する。
RIイメージングで捉えたイチゴ果実内部へ運ばれる糖（高崎地区）
RI で標識した二酸化炭素をイチゴの葉に与え、光合成でできた糖分が果実に運ばれる様子をPET-CTで撮像した。果実の甘さや大きさに直接影響する重要な生理機能である。
世界トップクラスの大強度レーザー装置「J-KAREN-P」（木津地区）
1000兆ワット（ペタワット）の出力を瞬間的に発生するレーザー増幅器。レーザーの光を一点に集光すると、1022 W/cm2（100垓ワット）に達する。レーザー加速による量子メス実現に向けた研究開発を進めている。
NanoTerasuの３GeV線型加速器（仙台地区）
高品質電子ビームを3GeVのエネルギーまで加速する線型加速器。従来の２倍の周波数を持つCバンド加速管を採用することで装置の小型化を実現している。
大型放射光施設SPring-8のQSTビームライン（播磨地区）
大型放射光施設SPring-8に設置したQSTの専用ビームライン。一原子層単位の深さ精度での磁性探査や電子状態分析、ナノ構造観察など、量子機能材料や環境・エネルギー材料の開発に貢献する。
マウスの肺で赤く光るダイヤモンド（千葉地区）
生体ナノ量子センサは生きた細胞内の温度、pH、硬さなどの変化を連続的かつ精緻に捉える次世代の計測ツール。ダイヤモンドで作られたこのセンサをマウスの肺に取り込ませ透明化し、ライトシート顕微鏡で観察した。
アルツハイマー病の脳内タウ病変イメージング（千葉地区）
認知症の脳内に蓄積したタウタンパク質の画像。赤色に近いほど蓄積量が多いことを示す。世界に先駆けて開発したタウイメージング技術を軸に、3大認知症の正確な診断・鑑別の実現、治療薬開発を進めている。
統合型体外計測装置（千葉地区）
高度被ばく医療の線量評価のため、体内に取り込んだ放射性核種を高精度に計測する装置。上部の3つのGe検出器の位置を変えることで計測部位を全身と腹部・胸部に切り替え可能。NaI検出器による全身計測もできる。環境中の放射線の影響を最小限とする鉄室の中にある。
ITERトロイダル磁場(TF)コイル（那珂地区）
人類初の核融合実験炉の実現を目指す国際プロジェクトITER計画で日本が製作を担当するプラズマ閉じ込めのためのTFコイル。大きさ 16.5m x 9m、重量310トンで、11.8テスラの高磁場を発生させる。
IFMIF用高周波四重極加速器（六ヶ所地区）
核融合炉材料照射施設開発のための高周波四重極加速器の断面。中心の隙間（数mm）を大電流の重陽子ビームが走る。10m先の出口では、重陽子が50倍にまで加速される。