თსუ მაღალი ენერგიების ფიზიკის ინსტიტუტი დაარსდა 1980 წელს ბირთვული ფიზიკის პრობლემური ლაბორატორიის ბაზაზე, რომელსაც 1996 წლამდე ხელმძღვანელობდა აკადემიკოსი ნოდარ ამაღლობელი. 1996-2004 წლებში იგი შეცვალა აკადემიკოსმა ალბერტ თავხელიძემ, ხოლო 2004 წლის ივლისის თვიდან დღემდე მისი დირექტორია ფიზ.-მათ. მეცნიერებათა დოქტორი, პროფესორი მიხეილ ნიორაძე.
ინსტიტუტის სამეცნიერო თემატიკა ძირითადად სრულდება საერთაშორისო თანამშრომლობის ფარგლებში, ისეთ სამეცნიერო ცენტრებთან კავშირში, როგორიცაა დუბნის ბირთვული კვლევების გაერთიანებული ინსტიტუტი (www.jinr.ru), ბირთვული კვლევების ევროპული ცენტრი (ჟენევა, CERN, public.web.cern.ch/Public/Welcome.html) და გერმანიის ქ.იულიხის კვლევათა ცენტრი (www.fz-juelich.de/ikp/anke/en/index.shtml).
ინსტიტუტში არის სამი სამეცნიერო განყოფილება:
ექსპერიმენტული ფიზიკის განყოფილება, სადაც სამეცნიერო კვლევები მიმდინარეობს შემდეგი მიმართულებით: ნუკლონ-ნუკლონ ურთიერთქმედების სპინური სტრუქტურის შესწავლა და სპინური ფილტრაციის ექსპერიმენტები - ხელმძ. პროფ. მიხეილ ნიორაძე და ფიზ.-მათ. მეც. კანდ. მ.ტაბიძე (ექსპერიმენტი ANKE, ქ. იულიხის კვლევათა ცენტრი), ტოპ კვარკის ფიზიკა: არომატის ცვლილებით და ნეიტრალური დენებით მიმდინარე ტოპ კვარკის იშვიათი დაშლების შესწავლა - ხელმძ. ფიზ.-მათ. მეც. დოქტორი თამარ ჯობავა (ექსპერმენტი ATLAS, CERN, ჟენევა), რელატივისტური იონების ფიზიკა: კოლექტიური გამოდინების ფენომენის შესწავლა ბირთვ-ბირთვულ დაჯახებებში - ხელმძ. პროფ. იური თევზაძე (დუბნის ბირთვული კვლევების გაერთიანებული ინსტიტუტის ექსპერიმენტები).
თეორიული ფიზიკის განყოფილება, სადაც თეორიული სამუშაოები ძირითადად სრულდება სამი მიმართულებით: ჰადრონთა კვარკული სტრუქტურის შესწავლა (ხელმძ. აკად. თეიმურაზ კოპალეიშვილი), სპინის ფიზიკა: ღრმად-არადრეკადი პროცესები და პოლარიზაციული მოვლენები (ხელმძ. პროფ. ანზორ ხელაშვილი) და ფიზიკა სტანდარტული მოდელის მიღმა: “არომატის შემცველი ნეიტრალური დენები” (ხელმძ. ფიზ.-მათ. მეც. დოქტორი გელა დევიძე).
ინფორმაციული ტექნოლოგიების განყოფილება, რომლის სამეცნიერო თემატიკაა „GRID ინფრასტრუქტურის შექმნა საქართველოში“ ჰპოვებს გამოყენებას როგორც მაღალი ენერგიების ფიზიკაში, ისე მეცნიერების სხვა სფეროშიც.
ინსტიტუტში ამჟამად სრულდება საერთაშორისო სამეცნიერო-ტექნიკური ფონდის მიერ დაფინანსებული ორი პროექტი (G1458 და A1606) და საქართველოს ეროვნული სამეცნიერო ფონდის მიერ დაფინასებული ექვსი პროექტი (GNSF/ST06/4-108, GNSF/ST07/4-185, GNSF/ST07/4-196, GNSF/ST07/4-196, GNSF/ST08/4-418, GNSF/ST08/4-421).
2009 წელს ინსტიტუტის თანამშრომლების მიერ გამოქვეყნებულ იქნა 15 სამეცნიერო ნაშრომი, რომელთაგან 7 დაიბეჭდა საერთაშორისო მაღალი იმპაქტ-ფაქტორის მქონე ჟურნალებში. ინსტიტუტის თანამშრომლებმა (პროფ. ა.ხელაშვილი, მ.ნიორაძე) მიიღეს 2009 წლის ეროვნული პრემია ნაშრომთა ციკლისთვის “სინათლის ფრონტის ფორმალიზმი შედგენილი სისტემებისათვის და ზოგიერთი მისი გამოყენება ნაწილაკთა და რელატივისტურ ბირთვულ ფიზიკაში”.
