1.生物学:生物学最重要趋势是研究蛋白质的结构。蛋白质是维系生命基础的大分子，它的功能是由结构决定的，也就是三度空间中，分子内原子的排列架构。X光晶体结构分析就是研究蛋白质内原子结构的上选工具。自从有了同步辐射光源，X光晶体结构分析已经成为生物学家不可或缺的工具。

2.化学:化学家和生物学家在研究催化作用时，必须研究动态的分子反应，才能真正了解化学反应是如何运作。ESRF就如一个超级快速照相机，可以"拍摄"几纳秒(10-9 s)甚至皮秒(10-12 s)之间发生的分子结构变化。

3.医学:用ESRF光源摄取心脏、肺脏、脑部影像，以低于医院设备的辐射剂量，减低对人体的侵害，并获得更明晰的影像，进行以前不可能做到的数量研究。未来还可能改善癌症的治疗方法。

4.地球科学:研究地心取样，帮助科学家了解地震、火山爆发等现象，也可推测其它星球上是否有生命存在。使用ESRF可研究极为细微的样品在极端的温度、压力条件下的反应。

5.物理:原子是研究"无限小"世界的基本材料，量子物理学就是在纳米的层次，研究物质的几何、电子、磁场结构和物质相关特性之间的关系。ESRF很多用户从事材料表面原子顶层结构的研究，其应用将有助于微电子工业的发展。

6.材料学:合金、半导体、液晶、聚合体、胶体、玻璃、光纤、塑料、触媒等各式各样的材料，都可以用X光来研究。生物取样也是一样。ESRF提供的多种技术，给予科学家无限的可能。例如研究蜘蛛丝形成时的结构，可能可以仿真制造一种像铁丝一样坚韧、又比尼龙更有弹性的聚合体。

7.环境科学:一部份ESRF的研究者正在开发一种"干净"的能源，或者分析受到辐射污染的土壤、水。

8.工业应用:在ESRF进行的研究有1/4以上和工业应用直接有关。ESRF可以模拟工业生产时的电场、磁场、机械限制、化学反应、温度、湿度、压力等条件，制药、化妆品、农产、建筑、微电子、冶金、制纸、化学等工业，都乐意和ESRF合作进行研发。

法国 27.5%，德国 25.5%，意大利 15%，英国 14%，西班牙 4%，瑞士 4%，荷兰、比利时 6%，丹麦、芬兰、挪威、瑞典 4%。其他:葡萄牙1%、以色列1%、奥地利1%、波兰1%、1.05%(捷克共和国、匈牙利、斯洛伐克)。

ESRF为能够长期致力于结构生物学方面的研究，新建成了全自动化蛋白质晶体学光束线站ID23。它包括两个实验室，配备高清晰微衍射计、光学CCD探测计。这将大大有助于生物学家研究成千上万，甚至上百万、上亿个蛋白质的结构和功能，包括它们的详细信息和它们相互作用中调控蛋白质功能的机制，以加快新药研制的步伐。

ESRF是世界三大高能加速器之一，由注入器、增强器和储存环组成，被加速的电子束在储存环中经过磁结构谐振器的振荡，发出大量高精度的光束，电子束能量为60亿电子伏特。

注入器:直线加速器，电子束在真空环境的电场中逐渐加速，直至接近光速。

增强器:周长为300米的同步加速器，内含加速腔和弯转磁铁。磁场效应将随着电子束能量的不断增大而增大，直到6GeV。

储存环:周长844米，内配置64弯转磁铁。电子束团每秒钟围绕844米的储存环旋转30万圈。