Sus objetivos fundamentales son la investigación básica en física de partículas y la investigación con radiación de sincrotrón.
DESY tiene dos sedes, la principal en Hamburgo y otra menor en Zeuthen, junto a Berlín, ambas dentro del territorio de Alemania.
Una parte de un anillo mayor llamado HERA (Hadron Elektron Ring Anlage) transcurre bajo sus instalaciones, aunque la mayor parte del anillo HERA se encuentra bajo el parque público de Altona.
La segunda sede colabora en los experimentos de HERA en Hamburgo, por ejemplo en análisis de datos, y en el desarrollo del XFEL.
Zeuthen está también implicada en varias actividades más exóticas: