ALICE (A Large Ion Collider Experiment) coinvolge una collaborazione di oltre 1000 fisici, ingegneri e tecnici provenienti da più di 30 diverse nazioni. L'esperimento ALICE è pensato per studiare nel modo più efficiente le interazioni fra ioni piombo che verranno accelerati da LHC ad energie ultrarelativistiche (l'energia nel centro di massa è di 5.5 TeV per nucleone). Il suo gol è lo studio del Quark Gluon Plasma e dei fenomeni ad esso associati e date le notevoli caratteristiche del rivelatore, esso potrà contribuire significativamente anche ai risultati della fisica delle interazioni p+p, cui sono primariamente dedicati gli esperimenti ATLAS e CMS.
L'apparato sperimentale è costituito da un magnete solenoidale e da più rivelatori, funzionanti sulla base di tecniche differenti ma complementari, per la gran parte contenuti entro il magnete e disposti a simmetria cilindrica attorno all'asse dei fasci di LHC. Ciò garantisce al sistema la capacità di rivelare, con alta efficienza, l'enorme moltitudine di particelle di diverse specie prodotte negli urti ione-ione.
L'apparato misura complessivamente circa 20 metri in lunghezza e 16 in altezza e larghezza.
Partendo dal volume a ridosso della zona d'interazione e muovendosi radialmente verso l'esterno vi sono: il rivelatore di vertice ITS, costituito da 6 strati cilindrici di rivelatori rispettivamente a pixel di silicio, a deriva di silicio e a microstrip di silicio; una camera di tracciamento a gas (TPC); rivelatori per elettroni, positroni ed altre particelle ad alto impulso (TRD, HMPID); un rivelatore di tempo di volo (TOF); uno spettrometro per fotoni (PHOS); un calorimetro elettro-magnetico (EMCal). Fuori dal magnete vi sono poi uno spettrometro per muoni, rivelatori dedicati al trigger e a misure calorimetriche a piccoli angoli, rivelatori di monitor per raggi cosmici.
I risultati dello studio dei fenomeni associati al Quark Gluon Plasma condurranno ad una migliore e più ampia comprensione della natura della interazione forte, altrimenti non ottenibile da reazioni che comportino pochi nucleoni nel canale d'ingresso. Essi forniranno anche importanti risultati con cui confrontare le previsioni di evoluzione dell'Universo nei suoi primi istanti di vita dopo il Big Bang; gli urti centrali fra ioni piombo ad LHC costituiranno infatti quelli che vengono detti dei Little Bang, ovvero Big Bang su piccolissima scala.
