美国国家实验室依据《联邦政府采购条例》设立，作为美国国家创新体系的关键构成，它们专注于长期性与战略性领域的基础及应用研究，其研发活动紧密围绕国家整体战略目标展开。
在美国，国家实验室数量超百家。其中，美国能源部下辖 17 个国家实验室，这些实验室堪称美国科技创新的核心支柱。另外，美国航空航天局（NASA）也设有十大国家实验室，像艾姆斯研究中心、阿姆斯特朗飞行研究中心便包含在内。
一、能源部下属国家实验室
1. 洛斯阿拉莫斯国家实验室（Los Alamos National Laboratory，LANL）
该实验室于 1943 年建成，地处新墨西哥州洛斯阿拉莫斯地区。它是美国负责核武器设计的两大实验室之一，同时也是全球规模庞大的科学技术研究机构。其研究领域广泛，涵盖国家安全、太空探索、可再生能源、医药、纳米技术以及超级计算机等多个学科方向。
2. 橡树岭国家实验室（Oak Ridge National Laboratory，ORNL）
此实验室同样成立于 1943 年，坐落于田纳西州橡树岭。它最初是曼哈顿计划的一部分，建造目的主要是进行铀和钚的生产与分离，当时被称作克林顿实验室 。如今，橡树岭国家实验室配备了诸多关键的科学研究设施，例如纳米材料科学中心、基因科学中心以及世界上规模最大的超级计算机中心等。并且，它还承担着美国规模最大的民用科学研究项目，即总造价达 14 亿美元的散裂中子源项目 。
3.阿贡国家实验室（Argonne National Laboratory，ANL）
该机构于 1946 年成立，地处伊利诺伊州杜佩奇县，是美国政府旗下规模较大且历史悠久的科研机构之一。其前身是曼哈顿工程的一部分，诺贝尔物理学奖获得者费米曾在这里带领团队建成人类首台可控核反应堆 。
4. 埃姆斯实验室（Ames Laboratory）
位于艾奥瓦州的埃姆斯地区，于 1947 年建成，附属于爱荷华州立大学 。它专注于新材料的设计、合成与制备，材料特性的表征分析，计算化学，以及凝聚体物理学理论等领域的研究。2013 年 1 月，美国能源部在该实验室设立关键材料研究所，旨在解决美国国内稀土金属资源日益短缺等问题 。
5.布鲁克海文国家实验室（Brookhaven National Laboratory，BNL）
诞生于 1947 年，地处纽约州长岛苏福克县布鲁克黑文镇的阿普顿。该实验室由石溪大学与巴特尔纪念研究所共同组建的布鲁克海文科学协会负责管理运营。目前，实验室聘用了约 3000 名科学家、工程师以及其他各类技术人员，而且每年都会接待多达 4000 名的访问学者。值得一提的是，在该实验室开展的研究工作，助力七位科研人员斩获诺贝尔奖 。
6.桑迪亚国家实验室（Sandia National Laboratories，SNL）
始建于 1948 年，分布于新墨西哥州的阿尔伯克基以及加利福尼亚州的利弗莫尔。如今，它由桑迪亚国家技术和工程解决方案负责管理与运营。作为美国国家核安全局旗下的三大研究发展实验室之一，其核心任务聚焦于核武器非核部分的研发与测试工作 。
7.劳伦斯利弗莫尔国家实验室（Lawrence Livermore National Laboratory，LLNL）
于 1952 年正式创立，选址在加利福尼亚州的利弗莫尔。起初，它是劳伦斯伯克利国家实验室在加州旧金山湾区利弗莫尔设立的分支。由加州大学伯克利分校的物理学教授欧内斯特・劳伦斯与爱德华・泰勒携手共建。该实验室主要致力于美国国防科技研发，其中涵盖核武器领域。在其科研历程中，成功发现或参与发现了 6 种化学元素 。
8.萨凡纳河国家实验室（Savannah River National Laboratory，SRNL）
于 1951 年建成，坐落在美国能源部下辖的萨凡纳河区，属于应用型研究与发展实验室。其研究方向较为广泛，涵盖环境整治技术、氢经济技术、危险物质处理技术，以及防止核武器扩散的相关技术等。
9. SLAC国家加速器实验室（SLAC National Accelerator Laboratory）
成立于 1962 年，原名为斯坦福直线加速器中心。在能源部的规划框架下，由斯坦福大学负责指挥运营。此实验室的主要研究领域包括：借助电子束开展基本粒子物理的实验与理论研究；进行原子物理、固态物理方面的探索；利用同步辐射光源，开展化学、生物以及医学等领域的研究工作 。
10.西北太平洋国家实验室（Pacific Northwest National Laboratory，PNNL）
创建于 1965 年，地处华盛顿州东部哥伦比亚河与亚基马河交汇处的沙漠区域。其最初的使命是专注于原子弹核材料生产方面的研究。到了 20 世纪 80 年代末，研究范畴拓展至整个基础科学领域。如今，实验室拥有 4000 多位科学家，在能源、环境、计算机、核能、放射化学等领域具备显著的研究优势。
11.费米国家加速器实验室（Fermi National Accelerator Laboratory，FNAL）简称费米实验室
1967 年正式成立，坐落在伊利诺斯州巴达维亚附近的草原之上。它原名为 “国立加速器实验室”，主要聚焦于高能物理学与粒子物理学的研究。1974 年，为纪念美国物理学家恩里科・费米，实验室更名为现用名。
12.普林斯顿等离子体物理实验室（Princeton Plasma Physics Laboratory, PPPL）
于 1951 年正式成立，坐落于新泽西州普林斯顿市，依托普林斯顿大学开展研究工作。PPPL 长期专注于等离子体物理和核聚变领域的探索，凭借在这些领域的前沿研究成果而声名远扬。
13.爱达荷国家实验室（Idaho National Laboratory, INL）
位于爱达荷州的爱达荷瀑布市，始建于 1949 年 。最初，其设立目的是为美国的核能研究与发展提供支持。随着时间的推移，INL 的研究范畴不断拓展，如今已涵盖核能、能源技术、国家安全以及环境科学等多个领域 。
14.国家能源技术实验室(National Energy Technology Laboratory，NETL）
成立于1910年，位于宾夕法尼亚州的匹兹堡，主要是以研究科学、技术与能源为主，NETL全力支援美国能源部对于推动国家，经济与能源安全的使命。
15.爱达荷国家实验室（Idaho National Laboratory，INL）
成立于1949年，位于美国爱达荷州的东部，是以科学为基础的应用工程实验室。它帮助美国能源部完成在环境、能源、科学和国防等方面的任务。现有雇员8000名。
16.国家可再生能源实验室（National Renewable Energy Laboratory，NREL）
于 1977 年正式成立，坐落于科罗拉多州戈尔登市。该实验室专注于可再生能源与能源效率领域的研究及开发工作。NREL 的设施归政府所有，运营则由承包商负责，其资金主要源于美国能源部。在这种模式下，特定个人实体受委托代表联邦政府对整个实验室进行运营管理 。此外，NREL 还会从国会获取资金，专门用于各类研究项目的开展与深入开发 。
17.托马斯·杰斐逊国家加速器装置（Thomas Jefferson National Accelerator Facility，TJNAF）
该实验室于 1984 年建成，地处弗吉尼亚州的纽波特纽斯，人们常以 “杰斐逊实验室” 或 “JLab” 来指代它。自 2006 年 6 月 1 日起，由东南部大学研究协会与 PAE 应用技术共同组建的杰斐逊科学协会有限公司（Jefferson Science Associates, LLC）负责其运营工作。在 1996 年以前，杰斐逊实验室被叫做 “连续电子束加速器设施（Continuous Electron Beam Accelerator Facility，CEBAF）” ，而如今这个名称则用于特指杰斐逊实验室中的主加速器。
二、美国国家航空航天局（NASA）下属国家实验室
包括埃姆斯研究中心（Ames Research Center）、阿姆斯特朗飞行研究中心（Armstrong Flight Research Center）、格伦研究中心（Glenn Research Center）、戈达德太空飞行中心（Goddard Space Flight Center）、喷气推进实验室（Jet Propulsion Laboratory）、约翰逊航天中心（Johnson Space Center）、肯尼迪航天中心（Kennedy Space Center）、兰利研究中心（Langley Research Center）、马歇尔太空飞行中心（Marshall Space Flight Center）、斯坦尼斯太空中心（Stennis Space Center）
1.埃姆斯研究中心（Ames Research Center）
坐落于加州硅谷，在多个领域有着卓越的研究成果 。在航空领域，它深入钻研空气动力学、飞行模拟等课题，为航空技术的发展提供了坚实的理论与实践基础 。航天领域中，作为开普勒任务的科学领导机构，它发挥着关键作用，同时还开展天体生物学与生命科学等方面的研究，拓展人类对宇宙生命的认知 。在信息技术方面，艾姆斯研究中心也是当之无愧的研究引领者，为信息技术在航空航天领域的应用和创新贡献力量 。
2.阿姆斯特朗飞行研究中心（Armstrong Flight Research Center）
位于加州爱德华兹空军基地，其核心工作围绕飞行研究和测试展开 。作为 NASA 至关重要的飞行试验基地，这里承担着众多先进航空技术的验证与飞行试验任务 。通过严谨的测试和研究，推动航空技术不断革新，为航空事业的发展注入源源不断的动力 。
3.格伦研究中心（Glenn Research Center）
地处俄亥俄州克利夫兰，专注于航空推进技术、太空动力与能源以及通信技术等多个关键领域的研究。该中心致力于为航空和航天任务提供不可或缺的技术支撑，例如开发高效的航空发动机以及先进的太空能源系统，助力飞行器在大气层内与外太空实现更优性能表现 。
4.戈达德太空飞行中心（Goddard Space Flight Center）
位于马里兰州格林贝尔特，是 NASA 旗下规模最大的研究中心之一。在地球科学、天体物理和太阳物理等领域，该中心均开展了具有重要意义的研究工作。其运营着多个地球观测卫星以及太空望远镜，举世闻名的哈勃太空望远镜的控制中心便设立于此，对推动天文学研究和人类对宇宙的认知贡献卓越 。
5.喷气推进实验室（Jet Propulsion Laboratory）
地处加州帕萨迪纳，在深空探测以及机器人太空探索方面声名远扬。它承担着众多火星探测器、外行星探测器等太空探索项目的管理工作，举世瞩目的 “好奇号” 火星车、“旅行者” 号探测器等任务均由其主导推进。在行星科学和深空探测领域，喷气推进实验室堪称 NASA 的核心力量，不断推动人类对宇宙的认知边界拓展。
6.约翰逊航天中心（Johnson Space Center）
坐落于德克萨斯州休斯顿的约翰逊航天中心，是 NASA 载人航天任务的核心枢纽。这里承担着宇航员训练的重任，致力于培养出具备卓越能力的航天人才。同时，负责太空舱的设计与运营工作，确保太空舱在严苛的太空环境中安全可靠运行。作为国际空间站美国部分的控制中心，以及阿波罗登月计划等重大载人航天任务的指挥中枢，约翰逊航天中心在人类迈向太空的征程中发挥着无可替代的关键作用。
7.肯尼迪航天中心（Kennedy Space Center）
位于佛罗里达州的梅里特岛，是美国国家航空航天局（NASA）至关重要的航天发射场所。它承载了无数重大航天使命，阿波罗登月飞船、航天飞机等众多航天器皆从这里启航，迈向浩瀚宇宙。此外，它还积极与商业航天企业展开合作，像太空探索技术公司（SpaceX）等，便常借助此地开展发射任务。
8.兰利研究中心（Langley Research Center）
坐落于弗吉尼亚州的汉普顿，在航空研究领域建树颇丰。长期以来，专注于空气动力学、飞行安全等方向的深入钻研，积累了大量专业知识与经验。同时，其研究范畴还拓展至地球科学与太空科学领域。通过持续的理论探索与实验验证，为航空和航天技术的进步提供了坚实的理论基础与实践支撑。
9.马歇尔太空飞行中心（Marshall Space Flight Center）
该中心坐落于阿拉巴马州亨茨维尔市，在火箭与太空飞行器研发进程中占据举足轻重的地位 。土星五号火箭等项目的研发工作都与之紧密相关。此外，它还肩负着国际空间站部分模块的开发与运营重任，堪称 NASA 在太空运输和推进技术领域的核心枢纽 。
10.斯坦尼斯太空中心（Stennis Space Center）
地处密西西比州南部，主要承担火箭发动机的测试与评估工作 。通过为 NASA 的航天发射任务开展发动机性能验证等关键服务，有力地保障了火箭发动机的可靠性与安全性 。
三、其他国家实验室
1.美国麻省理工学院林肯实验室（MIT Lincoln Laboratory）
该实验室归属于麻省理工学院（MIT），其研究方向主要集中在国防、空天、雷达、通信以及网络安全等领域，在技术层面处于领先地位，特别是在先进电子和计算技术方面优势显著。
来源：趣之化学