Les activités du centre CEA de Cadarache sont réparties autour de plusieurs plates-formes de recherche et développement technologiques pour le domaine de l'énergie nucléaire, mais également pour les nouvelles technologies de l'énergie et l'étude de l'écophysiologie végétale et de la microbiologie.
Pour mener à bien ces recherches, le centre héberge des instituts de recherche, organisés par départements, services et laboratoires ainsi regroupés par thèmes.
Le centre dispose également de départements complémentaires et essentiels à la gestion des opérations de recherche directement rattachés à la direction du centre CEA de Cadarache.