Domaines
Les grands domaines de la physique sont les suivants :
Physique des particules élémentaires
La physique des particules élémentaires s'intéresse aux constituants les plus petits de la matière et cherche non seulement à connaître ces constituants mais aussi à comprendre leurs interactions. C'est la physique des grands accélérateurs requérant d'énormes collaborations internationales, mais aussi des théories à l'avant-garde des mathématiques.
Physique nucléaire
La physique nucléaire s'intéresse à la structure et au comportement des noyaux des atomes. Elle est à l'origine de l'industrie nucléaire, mais concentre ses efforts sur les connaissances fondamentales.
Physique atomique
La physique atomique se concentre sur la structure des atomes, en particulier la spectroscopie. L'interaction des atomes avec la lumière laser et le contrôle des atomes dans des trappes sophistiquées pour la mise au point d'horloges ultraprécises ou pour révéler des comportement collectifs exotiques en sont un aspect. Les faisceaux atomiques ou moléculaire et leurs effets sur des cibles inertes ou vivantes en sont un autre.
Physique de la matière condensée
La physique de la matière condensée se penche sur les propriétés des phases solide, liquide et intermédiaires (cristaux liquides). En particulier, l'étude des semiconducteurs a donné naissance au transistor et à la microélectronique. On y étudie aussi le magnétisme, la supraconductivité, les solides désordonnés, etc. On y travaille souvent aux très basses températures (cryogénie). Paradoxalement, on y fait appel à des théories aussi sophistiquées qu'en physique des particules élémentaires. Enfin, c'est le domaine de la physique qui compte le plus de membres (entre un tiers et la moitié de tous les physiciens).
Physique de l'atmosphère et la géophysique
La physique de l'atmosphère et la géophysique s'intéresse au comportement physique de notre espace vital terrestre et aux moyens techniques nécessaires à cette étude (les satellites et la télédétection, par exemple). On y travaille beaucoup sur l'écoulement des fluides et on essaie de prédire le temps qu'il fera...
Physique des plasmas
La physique des plasmas s'intéresse à cet état de la matière dans lequel une grande partie des atomes sont ionisés. C'est le domaine des très hautes températures. On y cherche entre autres un moyen de réaliser la fusion nucléaire.
Biophysique
À l'interface de la physique et de la biologie, la biophysique se penche sur les phénomènes physiques qui se déroulent dans des systèmes vivants. Comment se forment les membranes, comment se déplacent les êtres unicellulaires, comment telle molécule peut-elle pénétrer la paroi cellulaire? Telles sont quelques unes des questions que se posent les biophysiciens.
Astrophysique
L'astrophysique se penche sur ce qui se produit (ou s'est produit) au-delà de notre atmosphère...de la composition des planètes à l'évolution de l'Univers dans son ensemble. La mise au point de télescopes nouveaux en fait une science en plein essor.