Ďalšie štúdie v oblasti jadrovej energie viedlo k vývoju fúznych zbraní (vodíkovej bomby) na začiatku roku 1950. Fyzici postavený zariadení na štúdium vlastností plazmy, aby sa pokúsili dosiahnuť riadené fúzie reakcie pre použitie ako zdroja energie.
tímy fyzikov používa stále výkonnejšie urýchľovače častíc skúmať vnútornú štruktúru jadra a základné štruktúra látok. Kolízie subatomárnych častíc v týchto urýchľovačov produkoval veľké množstvo predtým neznámych subatomárnych častíc. Owen Chamberlain a Emilio Segre našiel existencie protónu s negatívnym nábojom, nazvaný antiprotón. V roku 1950 a 60. rokov, Murray GellMann a George Zweig nezávisle na sebe ukázal, ako sú vlastnosti mnohých častíc možno vysvetliť, ak boli zložené z ešte menších častíc, ktoré Gell-Mann zvaných kvarky. Fyzici pracujú s teóriami týkajúcimi elementárne častice predpovedal existenciu častíc, ktoré boli objavené v roku 1970 a 1980. Jeden z nich, gluon, pomáha kvarky spojiť dohromady, aby vytvorili protóny a neutróny. Ostatné častice objavenej patrí W častice a častice Z.
v neskorej 1950 rakety vykonala prvý umelých družíc do vesmíru. Počas nasledujúcich desaťročí, mnohé vedecké družice boli umiestnené na obežnú dráhu, alebo zaslať cez slnečnej sústavy, ktoré poskytujú obrovské množstvo dát o Zemi a slnečnej sústavy ako celku. Pozorovanie astronomických objektov dali astrofyzikov lepšiemu pochopeniu fyzikálnych procesov, ktoré prebiehajú vo hviezdach, v medzihviezdneho, a v takých objektoch, ako pulzarov. Astrofyzici našiel dôkaz, že vesmír začal na jednom mieste v jeden vesmírny výbuch-the Big Bang-a, s využitím informácií získaných od štúdia elementárnych častíc, ktoré určuje, ako sa vesmír mohol sa vyvinul v jeho dnešnej podobe.
Vedci študovali vlastnosti, ako je napríklad supravodivosti, vystavoval niektorými druhmi hmoty pri extrémne nízkych teplotách. Supravodivé magnety boli vyvinuté pre použitie vo vedeckých prístrojov a iných zariadení. V polovici 1980, J. Georg Bednorzowi, K. Alex Mller, a ďalšie materiály, ktoré vykazujú vytvoril supravodivosť pri teplotách omnoho vyšší, než sa predtým známych materiálov. Mnoho fyzikov verí, že tieto nové materiály by viesť k rozvoju dôležitých energeticky úsporných aplikácií.
V dekádach po druhej svetovej vojne, vedci urobil rad významných objavov v elektronike, ktorá viedla k vývoju takých
