Le CEA est un acteur majeur de la recherche, au service de l'État, de l'économie et des citoyens. S'appuyant sur une recherche fondamentale d'excellence, il apporte des solutions concrètes à leurs besoins dans quatre domaines principaux :

- les énergies bas carbone (nucléaire et renouvelables)
- le numérique,
- les technologies pour la médecine du futur,
- la défense et la sécurité.

Trois grandes valeurs guident l’action du CEA et de ses équipes : curiosité, coopération et conscience des responsabilités.

Réunissant 20 000 collaborateurs et implanté au cœur des territoires, sur 9 centres équipés de très grandes infrastructures de recherche, le CEA bénéficie d'un large éventail de partenaires académiques et industriels en France, en Europe et à l'international. Il se classe au 1er rang des organismes de recherche français en matière de dépôts de brevets en France et en Europe, selon le classement Clarivate 2019.