核物理与离子束应用教育部重点实验室建立于1990年，原名“基于加速器的原子物理实验室”，1998年更名为“应用离子束物理实验室”，依托复旦大学。

2016年根据实验室定位和学科方向调整，建立“核物理与离子束应用实验室”。现任实验室主任黄焕中教授，学术委员会主任为胡思得院士。核物理与离子束应用教育部重点实验室现有固定人员71人，其中研究人员49人，工程技术人员16人，管理人员6人。

核物理与离子束应用教育部重点实验室重点聚焦新时期国家在核物理基础前沿、能源发展和健康经济发展方面的战略布局，适应新形势下对核科学与技术科研工作的需求。在核物理基础研究与核技术应用两大方向扩建研究队伍和培养人才，探索物理前沿领域和支撑国家对核相关技术在国防、能源、材料、医学生物等方面的需求。

核物理与离子束应用教育部重点实验室的总体定位是，结合核物理前沿领域的基础研究与利用我们已有的具有国际和国内领先性能的离子束流装置展开应用科学的研究。

核物理与离子束应用教育部重点实验室研究方向包括：高能核物理与粒子物理、高电荷态离子物理、核技术与辐射安全和核相关医学生物物理。