L’expérience ALPHA a pris la suite d’une autre expérience sur l’antimatière, ATHENA. Lancée fin 2005, ALPHA a pour objet de capturer et étudier des atomes d’antihydrogène et de les comparer aux atomes d’hydrogène. ALPHA poursuit des objectifs similaires à l’expérience qui l’a précédée mais avec des outils différents, dont la conception représente une évolution par rapport à l’installation antérieure.

Pour obtenir de l’antihydrogène, les physiciens doivent regrouper les antiprotons et les positons à l’intérieur d’une machine qui piège les particules au moyen d’une charge électrique. Cependant, comme les atomes d’antihydrogène sont électriquement neutres, ils ne peuvent pas être confinés : ils migrent naturellement vers les parois du piège. Comme les parois sont constituées de matière, le contact provoque l’annihilation des antiatomes quelques microsecondes après leur création.

ALPHA, s’appuyant sur les connaissances acquises grâce à l’expérience ATHENA, utilise, outre le piège standard, une méthode de capture différente pour conserver plus longtemps les atomes d’antihydrogène avant qu’ils s’annihilent en rencontrant des atomes de matière. En juin 2011,  les chercheurs de l’expérience ALPHA, ont annoncé qu’ils sont parvenus à piéger des atomes d’antimatière pendant plus de 16 minutes, soit suffisamment longtemps pour commencer à étudier leurs propriétés en détail. Les physiciens devraient ainsi disposer de plus de temps pour effectuer leurs mesures et, en conséquence, pour élucider les mystères de l'antimatière.