극한핵물질연구센터는 입자가속기를 이용한 다양한 핵 충돌 실험을 수행하고, 새로운 실험데이터를 설명할 수 있는 강한상호작용 유효이론을 개발하는 것이 목표이다. 센터는 총 3개의 연구그룹으로 이루어져 있는데, 제 1그룹은 고에너지 충돌형가속기를 이용하여 고온, 저핵자밀도 영역의 핵물질을 연구하고, 제 2그룹은 고강도 강입자가속기를 이용하여 핵자의 정밀한 3차원 구조를 연구하며, 제 3그룹은 방사성동위원소빔을 이용한 핵 충돌을 통해 희귀한 동위원소의 특이한 구조와 압축된 저온 핵물질의 특성을 연구한다.
이와 같이 다양한 종류의 핵 물질은 우주의 진화와 밀접한 관련이 있다. 우주는 138억년 전에 대폭발을 통해 탄생한 이후 지금까지 진화해 왔다. 제 1그룹은 우주 탄생 직후에 생성된 최초의 물질인 쿼크-글루온 플라즈마와 관련되고, 제 2그룹은 쿼크와 글루온이 결합되어 강입자가 만들어지는 과정, 제 3그룹은 우주에 존재하는 중성자별과 초신성 내에서 발생하는 핵 반응을 연구하는 것이다.