Das Helmholtz-Institut Jena ist eine Außenstelle des Helmholtzzentrums für Schwerionenforschung GSI auf dem Campus der Universität Jena. Weitere Partnerinstitutionen sind die Helmholtzzentren DESY und HZDR.
Als Bindeglied zwischen den experimentellen Möglichkeiten dieser Großforschungsanlagen und der Expertise der Physikalisch-Astronomischen Fakultät forscht das Institut mit über 100 Mitarbeitenden aus 10 Arbeitsgruppen an der Entwicklung von Hochleistungslasern, der laser-induzierten Teilchenbeschleunigung und der Photonen- und Teilchenspektroskopie.