Pascal prensibini geliştirdi. Basınç ve sıvılar üzerine önemli çalışmalar yaptı. Atmosfer basıncı ve vakum deneyleri gerçekleştirdi. Modern fiziğin gelişimine katkı sağladı.

Klasik mekanik (Newton hareket yasaları), Evrensel kütle çekim yasası, Optik çalışmaları, Gök mekaniği uygulamaları.

Atmosfer basıncı ve barometre, Vakum (boşluk) çalışmaları, Torricelli yasası, Akışkanlar mekaniği temelleri.

Kaldıraç Yasası, Arşimet Prensibi (Kaldırma Kuvveti), Arşimet vidası.

Elektrodinamik teorisinin kurulması, Elektrik akımı ve manyetik alan ilişkisi, Ampère Yasası'nın geliştirilmesi, Telden geçen akımların etkileşimi, Manyetizmanın matematiksel açıklaması

Elektromanyetik dalgaların varlığını deneysel olarak kanıtlama, Radyo dalgalarının üretimi ve tespiti, Maxwell teorisinin deneysel doğrulanması, Hertz osilatörünün geliştirilmesi, Dalga yansıması ve kırılması üzerine deneyler

Alternatif akım (AC) sisteminin geliştirilmesi, Tesla bobini icadı, Çok fazlı elektrik sistemleri, Elektrik motorlarının geliştirilmesi (İndüksiyon Motoru), Kablosuz enerji iletimi üzerine çalışmalar, Radyo teknolojisine katkılar

Pratik akkor ampulün geliştirilmesi, Doğru akım (DC) elektrik dağıtım sistemi, Elektrik güç şebekesi altyapısının kurulması, Fonograf (ses kaydı cihazı) icadı, Sinema kameraları ve kinetoskop geliştirmeleri, Elektrik üretim ve dağıtım sistemlerinin standartlaştırılması

Serbest düşme yasalarının incelenmesi, Eylemsizlik (inertia) fikrinin temelleri, Teleskopla gök cisimlerinin gözlemlenmesi, Jüpiter'in uydularının keşfi, Ay yüzeyinin incelenmesi (kraterler, dağlar), Dünya’nın Güneş etrafında döndüğünü destekleyen gözlemler, Hareketin matematiksel açıklanması

Elektrik akımı ile gerilim arasındaki ilişkiyi açıklama, Direnç kavramının tanımlanması, Ohm Yasası'nın geliştirilmesi, Elektrik devrelerinin matematiksel analizi, İletkenlerde akım davranışının incelenmesi

Elektrik pilinin (Volta pili) icadı, Elektrik akımının sürekli üretilebilmesinin gösterilmesi, Metal–asit etkileşimiyle elektrik üretimi, Elektrokimyasal potansiyel farkının incelenmesi

Elektromanyetik indüksiyonun keşfi, Elektrik motoru prensibinin geliştirilmesi, Elektrik jeneratörü (dinamo) temelleri, Faraday kafesi (elektrostatik koruma), Elektroliz yasalarının geliştirilmesi, Manyetik alan çizgileri kavramı

Elektromanyetik alan teorisinin kurulması, Maxwell denklemlerinin geliştirilmesi, Işığın elektromanyetik dalga olduğunu göstermesi, Elektrik ve manyetizmanın birleşik teori hâline getirilmesi

Özel görelilik teorisi, Genel görelilik teorisi, Kütle–enerji eşdeğerliği, Fotoelektrik etki açıklaması, Uzay-zaman kavramının geliştirilmesi.

Bohr atom modelinin geliştirilmesi, Atomda enerji seviyelerinin (kuantalanmış yapı) açıklanması, Kopenhag yorumunun geliştirilmesi, Hidrojen atom spektrumunun açıklanması, Kuantum teorisinin temellerine katkı

Schrödinger dalga denkleminin geliştirilmesi, Kuantum mekaniğinin dalga mekaniği formülasyonu, Schrödinger'in kedisi düşünce deneyi, Elektronların dalga fonksiyonu ile açıklanması, Atom modellerinin kuantum temelli açıklaması

Belirsizlik ilkesinin geliştirilmesi, Matris mekaniği (kuantum mekaniğinin ilk formu), Nükleer fizik ve atom çekirdeği çalışmaları, Atom altı parçacıkların davranışının açıklanması, Kuantum teorisinin matematiksel temelleri

Kuantum teorisinin temellerini atması, Kara cisim ışıması problemini çözmesi, Enerjinin paketler (kuanta) halinde olduğunu göstermesi, Planck sabitini tanımlaması, Kuantum fiziğinin başlangıcını başlatması

Kara deliklerin Hawking ışıması teorisi, Evrenin başlangıcı (Büyük Patlama) üzerine çalışmalar, Uzay-zaman tekillikleri teorisi, Kara delik termodinamiği, Kuantum yerçekimi üzerine katkılar, Evrenin sınır şartları (Hartle–Hawking modeli)

Atom çekirdeğinin keşfi, Altın levha deneyi (Rutherford saçılması), Alfa ve beta ışınlarının incelenmesi, Protonun keşfine giden çalışmalar, Atom modelinin geliştirilmesi (Rutherford atom modeli)

Gezegenlerin eliptik yörüngelerde hareket ettiğini keşfetmesi, Kepler’in 1. yasası (yörünge yasası), Kepler’in 2. yasası (alanlar yasası), Kepler’in 3. yasası (harmonik yasa), Gezegen hareketlerinin matematiksel modellenmesi, Güneş merkezli sistemin desteklenmesi