Avec sa circonférence de 7 km, le Supersynchrotron à protons est la plus grande machine du complexe d’accélérateurs après le Grand collisionneur de hadrons (LHC). Il reçoit ses particules du Synchrotron à protons (PS) et les accélère pour alimenter en faisceaux le LHC, les expériences NA61/SHINE et NA62, l'expérience COMPASS. Il alimentera également bientôt l'expérience AWAKE, qui va tester de nouvelles techniques d'accélération.

Depuis sa mise en service en 1976, le SPS est un pilier du programme de physique des particules du CERN. Les recherches menées grâce au SPS ont permis de sonder la structure interne des protons, d’étudier les raisons pour lesquelles la nature préfère la matière à l’antimatière, de reconstituer la matière telle qu'elle aurait pu être dans les premiers instants de l'Univers et de s’intéresser aux formes exotiques de matière. En 1981, le SPS est tansformé en collisionneur proton-antiproton et permet la découverte en 1983 des particules W et Z, qui fut couronnée du Prix Nobel l'année suivante.

Le Supersynchrotron à protons comporte 1317 électroaimants classiques (fonctionnant à la température ambiante), dont 744 dipôles utilisés pour courber les faisceaux à l’intérieur de l’anneau, et peut atteindre une énergie de 450 GeV. Le dispositif a accéléré beaucoup de particules différentes, notamment des noyaux d'oxygène et de soufre, des électrons, des positons et des antiprotons.