Toate cele opt sectoare din LHC au fost răcorite la temperatura lor operaţională de 1,9 Kelvin (-271 grade Celsius), mai frig decât în spaţiu. Magneţii imenşi ai LHC-ului sunt ţinuţi la această temperatură folosind heliu lichid.
Răcirea este un proces important înainte de repornirea acceleratorului, la sfârşitul lunii noiembrie.
LHC a fost oprit pe 19 septembrie 2008, din cauza scurgerii heliului lichid în tunelul acceleratorului. După incident, LCH a fost încălzit pentru a putea fi reparat.
Acceleratorul trebuie să producă intrarea în coliziune a protonilor care circulă în sensuri inverse la o viteză apropiată de cea a luminii, provocând desprinderea unor particule elementare încă neobservate fizic până în prezent. LHC va recrea, timp de o fracţiune de microsecundă, condiţiile care prevalau în Univers imediat după Big Bang, înainte ca particulele elementare să se asocieze pentru a forma nuclee de atomi.
Coliziunile ar putea genera trei găuri negre minuscule, despre care fizicienii de la CERN dau asigurări că nu reprezintă un pericol, pentru că prezenţa lor va fi efemeră. Câţiva oameni de ştiinţă s-au temut însă că acestea vor absorbi toată materia din jurul lor, provocând sfârşitul lumii.