Les Pays-Bas ont été l'un des membres fondateurs du CERN en 1954, aux côtés de 11 autres pays européens. Depuis, les chercheurs néerlandais jouent un rôle de premier plan au CERN, comme en témoigne, par exemple, l'attribution du prix Nobel à Simon van der Meer en 1984 pour ses contributions décisives à la découverte des bosons W et Z au collisionneur proton-antiproton SPS au CERN. Le physicien néerlandais Cornelis Bakker a été directeur général du CERN de 1955 à 1960.

Depuis 1975, la recherche en physique des particules expérimentale aux Pays-Bas est coordonnée et soutenue par l'Institut national néerlandais pour la physique subatomique, le Nikhef, fruit d’un partenariat entre l'Organisation des instituts du Conseil néerlandais de la recherche (NWO-I) et six universités : l'Université de Maastricht, l'Université Radboud de Nimègue, l'Université d'Utrecht, l'Université d'Amsterdam, l'Université de Groningen et l'Université libre d'Amsterdam (VU).

Le principal objectif de recherche du Nikhef au CERN est d'exploiter le potentiel de découvertes du programme du LHC en prenant part aux expériences ATLAS, ALICE et LHCb.