Teoria dhe eksperimenti

Kultura e kërkimit në fizikë ndryshon nga shumica e shkencave në ndarjen e teorisë dhe eksperimentit. Që nga shekulli i dymbëdhjetë, shumica e fizikantëve jane specializuar ose në fizikën teorike ose në atë eksperimentale. Fizikanti i madh Italian Enriko Fermi (1901–1954), i cili bëri kontribute themelore si në teori ashtu edhe në fushën eksperimentale në fizikën bërthamore, mund të thuhet se qe një veçanti. Në kontrast me këtë, pothuajse të gjithë teoricienët e suksesshëm në biologji dhe kimi (për shembull kimisti kuantik dhe biokimisti Amerikan Linus Pauling) kane qënë eksperimentalist, edhe pse në kohët e fundit kjo po ndryshon.
Teoricienet kërkojnë të zhvillojnë modele matematike që bien dakort me eksperimentet ekzistuese por në të njëjtën kohë bëjnë parashikime për rezultate në të ardhmen, ndërsa eksperimentalistët bëjnë eksperimente për testimin e parashikimeve teorike si dhe eksplorojnë (zbulojnë) fenomene te reja. Edhe pse teoria dhe eksperimenti janë të zhvilluara në mënyrë të ndarë ato varen ngushtë tek njëra tjetra. Progresi në fizikë vjen kur eksperimentalistët bëjnë një zbulim që teoritë ekzistuese nuk mund ta shpjegojnë, ose kur teoritë e reja japin baza për parashikime eksperimentale të testueshme. Teoricienët punojnë ngushtë me eksperimentalistët që zakonisht janë ata që përdorin fenomenologjinë.
Fizika teorike është e lidhur ngushtë me matematikën, e cila është gjuha mbi të cilën teoritë fizike janë të bazuara, duhet thënë se fusha të tëra të matematikës, si analiza matematike, u shpikën posaçërisht për të zgjidhur problemet fizikë.