1. Maddenin temel parçacıklarının araştırılması :Parçacık fiziğinin Standart Modeli, maddeyi oluşturan temel parçacıkları ve bunlar arasında etki eden kuvvetleri açıklayan bir teoridir. Parçacık fiziğindeki temel araştırmalar, Standart Model hakkındaki anlayışımızı ilerletmeyi ve Standart Modelin ötesinde var olabilecek yeni parçacıkları ve kuvvetleri tanımlamayı amaçlamaktadır. Bu araştırma, maddenin temel yapı taşlarını ve bunların etkileşimlerini yöneten doğanın temel yasalarını anlama arzusundan kaynaklanmaktadır.
2. Evrenin kökeni ve evriminin incelenmesi :Kozmoloji ve astrofizikteki temel araştırmalar evrenin kökenini ve evrimini anlamaya çalışır. Buna, evrenin kökenine ilişkin önde gelen bilimsel teori olan Büyük Patlama teorisinin incelenmesinin yanı sıra galaksilerin, yıldızların ve gezegenlerin oluşumu ve evriminin araştırılması da dahildir. Kozmoloji ve astrofizikteki temel araştırmalar, evrenin yaşı ve büyüklüğü, karanlık madde ve karanlık enerjinin doğası ve evrenin yapısını şekillendiren süreçler hakkındaki soruları yanıtlamayı amaçlamaktadır.
3. Yaşamın temel ilkelerinin araştırılması :Biyoloji ve yaşam bilimlerindeki temel araştırmalar, canlı organizmaları yöneten temel ilkeleri anlamayı amaçlar. Buna hücrelerin yapısı ve işlevi, genetik ve kalıtım süreçleri ve biyolojik süreçleri düzenleyen mekanizmaların incelenmesi de dahildir. Biyoloji ve yaşam bilimlerindeki temel araştırmalar, yaşamın kökeni, türlerin evrimi ve biyolojik süreçlerin moleküler temelleri hakkındaki soruları yanıtlamayı amaçlamaktadır.