洛斯阿拉莫斯国家实验室（Los Alamos National Laboratory），简称阿拉莫斯实验室（LANL），位于美国新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯，以前因为保密原因对外称为“Y地点（Site Y）”，隶属于美国能源部。该实验室最初由加利福尼亚大学伯克利分校全权负责运行管理，1952年后移交于加州大学管理，而后在2007年变更为由洛斯阿拉莫斯国家安全机构（加州大学等机构共同构成）运行管理。

美国共有两个国家实验室参与了核武器的设计和发展，除了阿拉莫斯实验室外，另一个是1952年正式运转的劳伦斯利弗莫尔国家实验室（Lawrence Livermore National Laboratory）。

阿拉莫斯实验室是在第二次世界大战中秘密建立起来的，它是一个高度集中的机构来负责协调科学研究和曼哈顿计划，也就是研制核武器，实验室当时的官方代号为Y地点。

它建立的原因是因为当时几个大学里进行的核武器的初级研究遇到了资源分配的困难，这迫切需要建立一个实验室来单独进行此项研究。曼哈顿计划的首席科学家为奥本海默，他曾在新墨西哥州度过了他的童年，当年和物理学家欧内斯特·劳伦斯、莱斯利·理查德·格罗夫斯一起将实验室的地点定在了洛斯阿拉莫斯的牧场学校，等到实验室建立以后，奥本海默就顺理成章地成为了阿拉莫斯实验室的第一任主任。

阿拉莫斯实验室的建立是美国历史上的一个重要的里程碑。同时它开启了人类战争史的又一个里程碑—人类进入了核武器威慑时代。

在曼哈顿计划期间，在实验室秘密地工作着上千名科学家（他们只有一个通信地址，为新墨西哥州，圣塔菲市，邮箱1663），这里不乏有很多的诺贝尔奖的获得者。当时实验室同加州大学之间的合作关系只是暂时的，但是这种关系到了战后仍保持了很长的一段时间。而一直到轰炸广岛和长崎时，当时加州大学的校长（罗伯特斯普罗尔）还不知道实验室的主要目的是什么，还以为是要发明一种死光。加州大学校董会里只有时任美国财政部部长罗伯特安德西尔一个人真正知道实验室的目的和地理位置，他当时负责战时联邦政府的合同和债务。

美国能源部对加州大学管理的实验室非常的不满，于是在2003年决定解除与加州大学的合同，以公开竞标的方式对实验室的管理及运作进行招标。尽管以前加州大学和实验室之间有过很多次不愉快，但这一次加州大学第一次同其他的竞标者同场竞争。它决定同贝希特尔公司，华盛顿国际集团和BWX科技公司一起建立一家公司来竞标对实验室的管理和运作，这就是由加州大学和贝希特尔公司主导的洛斯阿拉莫斯国家安全公司，当时的竞争对手为德州大学和洛克希德马丁公司组建的公司。2005年12月，美国能源部宣布洛斯阿拉莫斯国家安全公司最终赢得了对实验室的管理权，合同期限为7年。

二战战后，奥本海默退休，继任者为诺里斯布莱克伯瑞，他的首要任务是使当初由手工攒起来的原子弹能够被大批量地生产，同时核弹的操作不再需要由科学家的协助。此时，实验室里的许多杰出的科学家们都选择了离开，其中有一部分人后来成为了核武器发展的公然反对者。在50年代里，许多的科学家，其中包括罗伯特贝斯特尔博士，离开了阿拉莫斯实验室加入了在圣迭戈的通用原子能公司。

2006年6月1日，加州大学结束了60年对实验室的直接管理，管理权转移到了新公司洛斯阿拉莫斯国家安全公司手中。95%的员工从新公司手中得到了新的再聘用合同。以前，实验室的11位董事中有3位由加州大学直接任命，而适用加州大学各个分校和由它直接管理的2个国家实验室（其中包括劳伦斯伯克利国家实验室和劳伦斯利弗莫尔国家实验室）的规定将不再适用于阿拉莫斯实验室，实验室的主任将不再向加州大学校董会或主席汇报工作。此外实验室的雇员将不再享受加州大学403B中规定的养老保险和其他保险，这些保险直接转到阿拉莫斯实验室的名下。对那些持有再聘用合同的人来说，两者没有太大的区别，但是对新雇用的人来说，实验室不再保证同加州大学相似的保险项目，他们只能得到401K中规定的基本养老保险。

阿拉莫斯实验室从建立起总共产生了12位主任，他们分别是

Robert Oppenheimer（1943年至1945年）

Norris Bradbury（1945年至1970年）

Harold Agnew（1970年至1979年）

Donald Kerr（1979年至1985年）

Siegfried Hecker（1985年至1997年）

John Browne（1997年至2003年）

George Peter Nanos（2003年至2005年）

Robert Kuckuck（2005年至2006年）

Michael Anastasio（2006年至2011年）

Charles F. McMillan（2011年至2017年）

Terry C. Wallace, Jr（2018年）

Thomas Mason（2018年至今）

实验室是新墨西哥州最大的科研机构和雇主，它有12500正式雇员和3300名合同制人员。

除此之外，还有大约120名美国能源部的人负责实施联邦对实验室工作和运行的监督工作。

大约三分之一的科技人员为物理学家，五分之一的人为工程师，六分之一的人为化学家和材料专家，剩下的人为数学家，计算机工程师，生物学家，地理学家和其他领域的专家。大学教授和大学生们经常以访问学者的身份参与实验室的一些工程。

为了保持美国将来科技的领先地位，实验室的科学家们同样经常与大学和其他工业机构在基础科学和应用科学的领域里进行广泛地合作。阿拉莫斯实验室一年的预算为22亿美元。

冷战结束后，国际政治格局的变化使得美国的核武器发展计划不再是首要的任务，两个实验室为了应对这种变化在这方面进行了分工。阿拉莫斯实验室的任务是利用计算机进行模拟核试验和对国家核武库的管理。通过利用实验设施可以对核爆进行完全的模拟而不需要真正地引爆核弹。

自从建立以来，阿拉莫斯实验室还负责氢弹及其他形式核武的设计和发展。1952年建立的劳伦斯利弗莫尔国家实验室就成了其名副其实的竞争者。美国政府的想法是通过竞争，来不断发掘两个实验室在核武设计和发展的创新精神。两个实验室在美国国家实验室系统内占据着首演的地位，共同承担着设计美国核武库里的各种核弹的重任。曼哈顿计划后还实施了舍伍德计划，包括基础科学研究，粒子加速器的发展，生命物理，热核聚变等等。美国的核试验大部分是在马绍尔群岛和内华达州的核爆试验场举行的。

实验室是一所由能源部与加利福尼亚大学联合管理的多计划研究机构。研究工作分两大类，武器研究与非武器研究。

（1）武器研究

武器研究，包括开发满足军事需要的核弹头、设计试验先进技术方案，以及通过相关科学技术领域的实验与理论研究，维持一项创新性武器研究计划；

（2）非武器研究

非武器研究，包括核裂变、核聚变、中等物理加速、超导、生物医学、非核能及基础能源科学等。

（1）阿拉莫斯实验室总共研制了3枚原子弹，第一枚为实验弹，美国在1945年7月16日在新墨西哥州的阿拉莫戈多附近第一次成功地举行了核试验，代号“TRINITY”。另外两枚的名字分别为“小男孩”和“胖子”，一个投到了广岛，另一个投到了长崎。

（2）2015年11月，洛斯阿拉莫斯国家实验室宣布，联手美国联邦政府能源部下属另外两家国家实验室，即劳伦斯利弗莫尔国家实验室和桑迪亚国家实验室，组成“极端规模（计算）性能（研究）联盟（APEX）”，从事“未来先进技术高性能计算系统的设计、购置和开发”。

（3）2023年，美国洛斯阿拉莫斯国家实验室研究人员首次揭示了宇宙中的核裂变现象，他们发现了裂变的潜在特征，这表明自然界可能会产生超出元素周期表中最重元素的超重原子核。

在最近的几年，实验室也是丑闻缠身。1999年实验室的华人科学家李文和被指控犯有59项滥用保密信息的罪名，其中包括将计算机模拟核试验的秘密信息下载到硬盘上并将它们带出实验室。在历经10个月的监禁后，李文和只承认了一项罪名，其他的58项指控被认为是纯属子虚乌有，当时，美国联邦地区法院的法官詹姆斯派克因为监禁李文和，而向他道歉了。李文和曾在这段时间里被怀疑向中国泄露了核武秘密，但之后的调查证明了他的清白。2000年，两个存有秘密文件的计算机硬盘在实验室的保密区里不翼而飞，事后被发现在保密区里的一个彩色复印机后面。2003年，实验室里两个告密者宣称在实验室里存在着广泛的偷盗现象，事后实验室的主任约翰布劳恩和副主任将这两个告密者解雇了，由于此件事情泄露，实验室的两个主任被迫辞职。此外发生在2000年的严重的森林大火将实验室的几幢大楼完全烧毁，其中包括员工公寓，实验室为此不得不关闭了许多天。2004年7月，一份机密核武信息盘点清单揭露说，4个计算机硬盘丢失，其中发现两个被违规地转移到了其他的建筑物里，剩下的两个至今没有被找到。为此，实验室的主任彼得纳诺斯当及关闭了大部分的设施，并当众训斥在那里工作的科学家们对保密程序采取非常不严肃的态度。在实验室8月份的内部月报里，他写道，这种对规矩的蔑视必须被停止，为此，我不在乎开除多少人。他还继续写道，即使让我只有10个人来运转实验室，那我也愿意。然而，在2005年1月的一份报告中发现，两张硬盘实际上是库存清单的错误，报告最后认为，12个条形码给了一组硬盘，但实际上这一组只有10张，这两个多出来的就被误认为丢失，报告继续说，所谓的丢失根本就不存在，同时保密信息遭到损害的现象也不存在。这次的事件反映出实验室大部分的人对管理层的不信任，2005年5月，主任纳诺斯离职。

当初进行公开招标的原因是美国能源部对实验室的安全问题，保安问题和财政管理问题上的不满，至于这种新合同对解决这些问题是否有效，有许多人在实验室的博客上发表了不同的意见。此外也有不少人对贝希特尔公司缺乏运作上的透明度和作为一家私人公司对国家核武器设施的控制表达了关心。

在国家科学基金的支持下，阿拉莫斯实验室同弗罗里达大学的两个分校合作，共同管理着美国国家强磁场实验室。他还是联合基因学会的合作伙伴，学会坐落在加利福尼亚的WALNUT CREEK。1997年间建立的目的是将专业知识和资源整合，并投入到基因重组，DNA排序，基因科技的发展和信息科学这些项目中。这些项目的研究主要集中在美国的三大国家实验室里，它们是劳伦斯伯克利国家实验室，劳伦斯利弗莫尔国家实验室和洛斯阿拉莫斯国家实验室。

2022年3月24日，当地时间3月24日，俄罗斯国防部公布了美国国防部在乌克兰从事军事生物研究的最新文件分析结果。俄国防部称，美国在乌克兰的生物实验项目的规模令人印象深刻，美国洛斯阿拉莫斯国家实验室也参与了这些项目的技术支持，该实验室曾在“曼哈顿计划”中参与核武器研究。而所有的这些活动都是在五角大楼的完全控制下进行的。