Fizika uporablja znanstvene metodologije za razumevanje najbolj temeljnih načel narave: materije in energije ter njihove interakcije. Fizik se običajno specializira na enem področju fizike, čeprav se številne discipline prekrivajo.
Astrofizika in kozmologija sta primera znanosti, ki sta zadolžena za razkrivanje skrivnosti življenja, ko se dogajajo v velikem obsegu. Od črnih lukenj do supernov je naloga te veje razložiti rojstvo zvezd, podrtje galaksij in začetek vesolja.
Geofizika se ukvarja z razumevanjem zemlje z vidika elektromagnetnih, potresnih in radioaktivnih pojavov. Tektonika plošč, geologija, znanost o atmosferi, klimatologija in oceanografija so le peščica znanosti, ki spadajo v področje tega področja. Zahvaljujoč tej veji fizike znanstveniki bolje razumejo dogodke, kot so potresi, vulkanski izbruhi, nastanek gora in premik celin.
Atomska in jedrska fizika se skupaj s svojimi različnimi disciplinami lotevata enega najbolj temeljnih področij narave – razumevanja atoma. Jedrska energija, radioaktivnost, sistemi za medicinsko slikanje, srčni spodbujevalniki in atomska ura so le nekatere prednosti, ki jih prinašajo te veje. Preučevanje atoma je vodilo tudi neposredno do nastanka kvantne fizike.
Kvantna fizika je morda najbolj fascinantna veja fizike, saj razkriva svet, ki je tako tuj, ki ga večina pozna, da je vse prej kot neverjetno. Naloga tega področja je popeljati znanstvenike v najmanjše delce, ki jih pozna človek, in odkleniti najbolj temeljne ravni snovi in svetlobe. Tu se kvantni delci obnašajo na nasproten intuitiven način, tako da so pripravljeni potovati nazaj v času kot naprej ali se hkrati pojaviti na dveh mestih hkrati. Kvantna fizika je na edinstvene in daljnosežne načine prispevala k različnim vejam znanosti. Pripeljala je tudi do novega teoretičnega razumevanja delcev in do tega, kar bi lahko bil sveti gral znanosti: Theory of Everything.
Teoretična fizika je v ospredju pionirskih hipotez za nerešena vprašanja na vseh področjih fizike. V nekaterih krogih teoretična fizika ni dobro sprejeta, ker so teorije nedokazane in pogosto ni orodij za to desetletja, če sploh kdaj v življenju znanstvenika. Vendar sta posredna podpora in matematična doslednost privedla do preboja v teoriji superstrun, ki bi lahko bila tako imenovana teorija vsega. Ta teorija bi združila Einsteinovo teorijo relativnosti s kvantnim svetom in razložila razmerja med štirimi znanimi silami: gravitacijo, močnimi in šibkimi jedrskimi silami ter elektromagnetizmom. Medtem ko je matematična doslednost na strani M-teorije superstrun, trenutno ni načina, da bi jo dokončno preizkusili.
Najboljši pisci znanstvene fantastike so pogosto fiziki, ki svoje znanje trde znanosti uporabljajo za ekstrapolacijo verjetnega prihodnjega sveta. Za vsakogar z izostrenim umom in občutkom za čudež lahko skrivnostni svet fizike zagotovi odlično in koristno poklicno pot.