类型一
建立在大学里面，附属于大学的实验室。除了英国剑桥大学的卡文迪许实验室以外，还可以举出许多，其中著名的有莫斯科大学的物理实验室，荷兰莱顿大学的低温实验室，美国哈佛大学的杰佛逊（Jefferson）物理实验室，加州伯克利分校的劳伦斯辐射实验室，英国曼彻斯特大学的物理实验室。它们大都以基础研究为主，各有特长
荷兰的莱顿低温实验室
二十世纪初，这个实验室在昂纳斯（K.Onnes）领导下，在低温领域独占鳌头，最先实现了氦的液化，发现了超导电性，并一直在低温和超导领域居领先地位。特别是它以大规模工业技术发展实验室，开创了大科学的新纪元。荷兰是一个工业小国，荷兰莱顿低温实验室的经验特别值得学习和借鉴。
美国加州大学伯克利分校的劳伦斯辐射实验室
它是电子直线加速器的发源地，创建于30年代，当时正值经济萧条时期，创建人劳伦斯以其特有的组织才能，充分发掘美国的人力、物力和财力，建起了第一批加速器。在他的领导组织下，实验室成员开展了广泛的科学研究，发现了一系列超重元素，开辟了放射性同位素、重离子科学等研究方向。它是美国一系列著名实验室：Livermore、LosAlamos、Brookhaven等实验室的先驱，也是世界上成百所加速器实验室的楷模。
类型二
实验室属于国家机构，有的甚至是国际机构，由好几个国家联合承办。它们大多从事于基本计量，高精尖项目，超大型的研究课题和国防军事任务。
德国的帝国技术物理究所（简称PTR）
帝国技术物理研究所建于1884年，相当于德国的国家计量局，以精密测量热辐射著称。十九世纪末该研究所的研究人员致力于黑体辐射的研究，导致了普朗克发现作用量子。可以说这个实验室是量子论的发源地。
英国国家物理实验室（简称NPL）
英国的国家物理实验室，是英国历史悠久的计量基准研究中心，创建于1900年。1981年分为6个部：电气科学、材料应用、力学与光学计量、数值分析与计算机科学、量子计量、辐射科学与声学。
作为高度工业化国家的计量中心，与全国工业、政府各部门、商业机构有着广泛的日常联系，对外则作为国家代表机构，与各国际组织、各国计量中心联系。它还对环境保护，例如噪声、电磁辐射、大气污染等方面向政府提供建议。英国国家物理实验室共有科技人员约1000人，1969年最高达1800人。
欧洲核子研究中心（简称CERN）
欧洲核子研究中心创立于1954年，是规模最大的一个国际性的实验组织。它的创建、方针、组织、选题、经费和研究计划的执行，都很有特点。1983年在这里发现W±和Z0粒子，次年该中心两位物理学家鲁比亚和范德梅尔获诺贝尔物理奖。
欧洲核子研究中心是在联合国教科文组织的倡导下，由欧洲11个国家从1951年开始筹划，现已有13个成员国。经费由各成员国分摊，所长由理事会任命，任期5年。下设管理委员会、研究委员会和实验委员会，组织精干，管理完善。人员总数达6000人，多为招聘制。三十余年来，先后建成质子同步回旋加速器、质子同步加速器、交叉储存环（ISR）、超质子同步加速器（SPS）、大型正负电子对撞机（LEP）、并拥有世界上最大的氢气泡室（BEBL）。
欧洲核子研究中心作为国际性实验机构，拥有雄厚的财力、物力和技术力量。由于工作涉及许多国家和组织，在建设和研究中难免会出现种种矛盾和摩擦，但经过协商和合作，工作进行顺利，庞大计划都能按时兑现，接连不断取得举世瞩目的成就。
类型三
实验室直接归属于工业企业部门，为工业技术的开发与研究服务。其中最著名的有贝尔实验室和IBM研究实验室。
贝尔实验室
贝尔实验室原名贝尔电话实验室，成立于1925年，是一所最有影响的由工业企业经营的研究实验室。主要宗旨是进行通讯科学的研究，有研究人员20000人，下属6个研究部，共14个分部，56个实验室，每年经费达22亿美元，其中10%用于基础研究。除了无线电电子学以外，在固体物理学（其中包括磁学、半导体、表面物理学）、天体物理学、量子物理学和核物理学等方面都有很高水平。在这个研究机构中拥有一大批高水平的科研人员，几十年来获得诺贝尔物理奖的先后有：发明电子衍射的戴维森，发明晶体管的肖克利、巴丁和布拉坦，发明激光器的汤斯和肖洛，理论物理学家安德逊，射电天文学家彭齐亚斯和威尔逊。
贝尔实验室的经验很值得借鉴。工业企业对科学研究，特别是对基础研究的重视;开发和研究二位一体；领导有远见有魄力，善于抓住有生命力的新课题，这些都是有益的经验。
IBM研究实验室
IBM是InternationalBisinessMachinesCorporation（美国国际商用机器公司）的简称，现已发展成为跨国公司，在计算机生产与革新中居世界领先地位。它创建于1911年，原名ComputingTabulatingRecordingCo.（C.T.R.），是由三家生产统计机械、时间记录器的公司组成。这些公司分别创建于1889、1890、1891年。1984年底，IBM公司的雇员超过39000人，业务遍及130个国家。IBM研究实验室也叫IBM研究部，共有研究人员3500人，（还吸收许多博士后和访问学者参加工作），专门从事基础科学研究，并探索与产品有关的技术，其特点是将这两者结合在一起。科学家在这里工作，一方面推进基础科学，一方面提出对实际应用有益的科学新思想。其研究部下属四个研究中心：
（1）在美国纽约的ThomasJ.Watson研究中心。从事计算机科学、输入/输出技术、生产性研究数学、物理学、记忆和逻辑等方面的研究。其中物理学包括：凝聚态物理、超微结构、材料科学、显微技术、表面物理、激光物理以至天文学和基本粒子。
（2）在美国加州的Almaden研究中心。除了计算机科学以外，还进行高温超导、等离子体、扫描隧道显微镜和同步辐射等研究。
（3）瑞士Zurich研究中心。重点是激光科学与技术，特别是半导体激光器、光学储存、光电材料、分子束外延、高温超导、超显微技术等方面，还进行信息处理等计算机科学研究。
（4）日本东京研究中心。内分计算机科学研究所、新技术研究所和东京科学中心，主要是结合计算机的生产和革新进行研究。
