A spallációs forrás lényege, hogy nagy energiával felgyorsított protonok ütköznek egy nehéz atommagokból - például higanyból - álló céltárgynak, felaprítva az atomokat. Ez maga a spalláció jelensége, aminek következtében szabad neutronok lökődnek ki a céltárgyból. Ezeket a neutronokat aztán lassítják, hogy a hullámhosszuk összevethető legyen az atomtávolságokkal, majd nyalábba terelve a vizsgálandó anyagmintákra irányítják. A mintákon a neutronok eltérődnek, visszaverődnek, így következtetni lehet az anyagszerkezet tulajdonságaira.

A neutronkutatásokhoz jelenleg általában kísérleti reaktorokban (ilyen található a KFKI csillebérci telephelyén is) felszabaduló neutronokat használnak, de ezek a berendezések kisebb teljesítményűek, és a nukleáris energiával szembeni növekvő ellenérzések bizonytalanná teszik az atomreaktorok jövőjét. Velük szemben a spallációs forrásokban nem keletkezik radioaktív hulladék. A tervezett berendezés az alapkutatásokon kívül számos területen alkalmazható: az energetikában szupravezető anyagokon és hidrogéncellákon végzett kísérletekhez, számítástechnikai és kommunikációs eszközök fejlesztéséhez, új gyógyszeralapanyagok vagy éppen környezetkímélő mosószerek kikísérletezéséhez. Ugyanakkor lehetőség van arra is, hogy a protongyorsítóhoz egy sugárterápiás központot csatoljanak, amely évente 2500 daganatos beteg gyógyítását tenné lehetővé.