L'apparato sperimentale di CMS comprende due tipi di "calorimetri": il calorimetro elettromagnetico ed il calorimetro adronico.
La proprietà di base di un calorimetro è di convertire l’energia di una particella incidente in un segnale che può essere di varia natura (elettrico, ottico, termico, acustico), mantenendo la proporzionalità tra energia rilasciata e segnale raccolto. Nell’interazione con la materia del calorimetro, le particelle incidenti, se di energia sufficientemente alta, danno luogo a sciami di particelle secondarie che vengono assorbite nello strumento.
Il vantaggio principale di questi strumenti è che la precisione nella misura dell’energia E della particella incidente aumenta al crescere di E (al contrario ad esempio di ciò che accade in uno spettrometro magnetico).
Esistono due grandi famiglie di calorimetri: i calorimetri elettromagnetici per la rivelazione di elettroni e fotoni e i calorimetri adronici mirati alla rivelazione di particelle ad interazione forte dette adroni.
Elettroni e fotoni interagiscono elettromagneticamente con gli atomi della materia e per assorbirli in modo efficace si usano materiali ad alto numero atomico Z.
Gli adroni interagiscono in maniera forte con i nuclei della materia producendo degli sciami di particelle assai estesi. Per assorbirli servono spessori di 1-2 m di materiale composto da nuclei pesanti tipicamente alternato ad un mezzo che emette luce al passaggio delle particelle dello sciame. Questo sandwich costituisce un calorimetro adronico.