역사적으로 초대형 연구기반시설(TGIR)은 주로 입자물리학과 천체 물리학 분야에서 입자가속기와 망원경을 기반으로 하여 발전되어 왔다. 현재 TGIR은 인문사회학을 통해 환경 분야에서부터 보건 분야에 이르기까지 영역을 넓히고 있다. 싱크로트론 SOLEIL은 물리학자, 화학자, 생물학자, 고생물학자, 고고학자 등이 참여한, 광의의 연구를 목적으로 하는 대규모 장비의 한 예이다. 오늘날 기타 과학분야(생명과학, 정보통신과학기술 등)의 증가하는 요구에 대응하기 위하여 중간 크기의 기반시설 네트워크(임상실험센터, 핵자기공명, 전자현미경 설치 네트워크, 나노기술 발전소, 레이저 출력 등)뿐만 아니라 산출표와 자료저장과 같은 완전히 독립된 네트워크 TGIR이 고려되고 있다. 기능에 따라 다음과 같은 3가지 형태의 TGIR을 고려할 수 있다:
역사적으로 초대형 TGIR은 입자물리학과 천체 부분에서 망원경을 기반으로 급격히 발전되어 왔는데, 현재는 보건분야까지 그 영역을 확대하고 있다.