DESY hat zwei Standorte, Hamburg und Zeuthen, mit gemeinsamen naturwissenschaftlichen Forschungsschwerpunkten in der Grundlagenforschung:
DESY entwickelt, baut und nutzt Teilchenbeschleuniger und -detektoren sowie Observatorien für die Forschung mit Photonen, die Teilchenphysik sowie die Astroteilchenphysik. Wissenschaftliche Säulen in Zeuthen sind die Astroteilchenphysik, Teilchenphysik und Beschleunigerphysik.