物理學的幾大分支
能級是物理學中的重要概念，標識物理過程中涉及的能量等級。當代的物理最大的兩個分支是凝聚態物理(condensed matter)和高能物理(high energy)，分別是在原子的能級和原子核內部粒子的能級。
經過20世紀的發展，對單一原子的理解已經相當深入，但是當大量原子形成一定結構(如晶體(crystal))時，電子在其中的行為與在單一原子中有極大的不同。這就是凝聚態物理研究的主要對象：多體效應(many-body effect)。超導(superconductivity)、超固體(super solid)、波色-愛因斯坦凝聚(Bose-Einstein condensation)、量子計算機(quantum computer)、碳納米管(carbon nanotube)和單層碳結構(graphene)、光學晶體(optical lattice)等等，都是凝聚態物理研究的最前沿。由於多體問題的數學複雜性，實驗現象往往很難得到理論解釋。許多理論都通過簡化實際情形來抓住物理過程的主要本質，從而簡化數學上的困難。也有一些從最基本的公式出發來推導，試圖去擬合實驗現象。
原子核內部的運動的能量比原子和電子運動的能量要高很多，因此物理學的這個分支叫做高能物理。標準模型(standard model)比較好的描述了組成原子的粒子的物理性質，但是仍然有很多實驗和理論問題是它不能描述的，如中微子(neutrino)的轉化和質量，西格斯粒子(Higgs boson)的模型等等。要進行如此高能量的實驗，主要藉助遇加速器(accelerator)，將粒子加速到非常高能量後轟擊要研究的標靶(target)。高能物理往往同時存在有數種乃至數十種不同的理論，然而由於實驗數據的匱乏，這些理論都暫時無法驗證。實驗能夠達到的能級是高能物理的最大瓶頸。
物理學的研究提供了許多有用的工具來為其他學科服務。生物物理(biophysics)就是利用物理的工具來研究生物過程，比如用光學扭矩(optical tweezers) 來研究DNA的分解和力矩。
光學也是物理學中的一個重要分支，特別是在量子光學(quantum optics)的概念被提出後，這一領域得到了極大的發展。光有著波粒二像性，是一種量子波。一般認為光線是直的，乃是忽略了波的性質，因而光顯得由粒子組成。在一定條件下，光的量子性會在物理系統中起到主要作用，不能被近似忽略掉。因而我們必須研究量子光學來描述這些體系。光學跟工業界有著非常的密切聯繫，很多成果走出實驗室就上流水線了。
物理學的就業方向
(1)原子核物理
現在核技術已經在越來越多的領域得到了應用。最重要的是國防事業，核能源的開發，另外同位素藥劑應用於某些疾病的診斷或治療;同位素儀表在各工 業部門用作生產自動線監測或質量控制裝置。加速器及同位素輻射源已應用於工業的輻照加工、食品的保藏和醫藥的消毒、輻照育種、輻照探傷以及放射醫療等方 面。為了研究輻射與物質的相互作用以及輻照技術，已經建立了輻射物理、輻射化學等邊緣學科以及輻照工藝等技術部門，但是核物理專家是研究出這些儀器，使用 這些儀器並不需要核物理學家。因此對於核美國大學物理專業而言，繼續從事研究工作依然最合適，不過從事核電站的工程師也是越來越多人的選擇。
(2)凝聚態物理
凝聚態由於其研究的範圍太廣，就業情況也要分開看是研究的具體內容是什麼。做半導體，超導體，納米材料的由於和EE，材料比較相關，可以在 IT、電子行業做新材料研發，測試工程師。不過現在的物理系比較偏重理論研究，因此事實上大部分人還是繼續做研究工作。凝聚態畢業生找工作時，去一些典型 的工業重地為佳：例如加州，德州，濱州等。例如美國國家半導體公司就設立在加州，德州石油工業發達，美孚等石油公司的總部都在德州，濱州煤炭，鋼鐵工業發達，匹茲堡是美國最大的鋼鐵中心。
美國大學物理專業的同學想要在工業界找到工作的話，務必提前準備，補充所缺的知識如計算機編程，統計等，才能在工業界順利找到工作。因此，凝聚態的就業面比起以上提到的各個方向都寬了不少。
(3)光學
光學作為21世紀物理的一個最熱門方向。它是美國物理專業中最接近應用的一個方向，和EE(電子電器工程)結合得也最緊密。特別是如果出身於三 大光學中心(University of Rochester，University of Central Florida，University of Arizona)的光 學院的話，由於它們得到工業界的廣泛認可，聯繫又緊密，就業不成問題。此外光學研究者可以在光纖通訊，光學(光電子)器件公司，太陽能產業，雷射，液晶材 料等領域工作。太陽能方面，雖然經濟低迷，不過美國的太陽能產業仍取得長足進步。