橡树岭国家实验室有近20个复杂的实验设施和装置。这些设施和装置不仅为本实验室的科学家和工程师服务，而且对美国的大学、工业界和其他的国家实验室以及国外研究机构的研究人员开放。同时，通过将不必要的重复劳动降低到最小程度，促进科学界有益的相互影响和在许多情况下最佳利用昂贵的独特设备，推动国家的研究与开发，并完成能源部的任务。
ORIC是一台可变能量多粒子加速器，1962年建成。等时性或磁场沿方位角变化回旋加速器的概念首先由L.H. Thomas于1938年提出。等时性是指通过径向增加磁场以补偿离子质量相对论性增加所得到的沿轨道绕转的恒定频率。因为径向增加磁场使束流散焦，为环流时没有损失和有效引出，所以需要磁场中方位角的变化使束流聚焦。ORIC是首先建成的等时性或磁场沿方位角变化回旋加速器之一。ORIC的主要用途是作为产生放射性离子束的驱动器，给位于放射性离子束注入器平台的靶-离子源装置提供强质子、氘核和a粒子。靶反应产生放射性原子，然后离子化和加速。
由劳伦斯伯克力国家实验室 (LBNL)负责设计和建造SNS的前端系统，包括一个离子源，束流形成和控制硬件，以及低能束流传输和加速系统。离子源产生负氢离子 - 带一个额外的附加电子的氢一 形成一个脉冲束流，并被加速到2.5 MeV。这一束流被传送到一个大的线性加速器。
生物处理研究设施系指采用搅拌罐、桶状反应堆和用于大规模批量和桶型实验的发酵实验生产装置，研究先进生物处理方案的实验室组合体。研究与开发活动包括(但不局限于)饲料养分的预处理和分离、微生物培育分类和改进以及基因控制;微生物和酶的定位、先进生物反应堆原理;垃圾生物处理、处理可行性和按比例扩大、先进分析原理、生物处理检测和控制以及生化分离。
建筑技术中心确定、开发和推广可持续性和能源效率高的建筑技术和系统。该中心为美国建筑业提供建筑外壳、加热和冷却以及设备的测试和分析诀窍。其他研究领域为监测和系统分析现有的建筑工作。用于中子科学的
用于中子科学的锎用户装置是个采用紧凑型(手指大小)锎-252中子源容器的独特中子辐照装置。这些中子源为能源部锎-252分配计划储存在锎用户装置。有两个没污染的热室研究人员可以进入和组装实验设备，之后是能放射出大于1011中子/秒的锎-252中子源，这些中子源可用于辐照。快中子谱(平均能量约为2.1MeV)可调制到热中子谱，小样品容积可由大于108 cm-2 s-1的热和/或快中子通量辐照。相应的伽吗剂量比中子剂量小得多。利用锎用户装置的实验避免了在规章和放射性方面对中子源进行监管和处理的考虑。
