W Fermilabie działa akcelerator kołowy przyspieszający protony i antyprotony maksymalnie do energii 1,96 TeV na zderzenie. Ma on kształt okręgu o średnicy 2 km, w którym protony i antyprotony krążą w przeciwnych kierunkach.
W 2000 roku w laboratorium otrzymano pierwsze bezpośrednie dowody na istnienie neutrina taonowego, trzeciego rodzaju neutrina. Obserwowano neutrina uderzające w tarczę i wytwarzające taony.