Η πυρηνική φυσική είναι ένας κλάδος του πεδίου της φυσικής που ασχολείται με τη δομή των ατομικών πυρήνων και την κατανόηση των πιθανών τρόπων χειρισμού των ατομικών πυρήνων. Αυτός ο κλάδος της φυσικής χρονολογείται στις αρχές του 20ου αιώνα, όταν οι επιστήμονες άρχισαν να συνειδητοποιούν ότι το άτομο είχε μια δομή και ότι η κατανόηση αυτής της δομής θα μπορούσε να είναι σημαντική. Η πιο διαβόητη εφαρμογή της πυρηνικής φυσικής ήταν πιθανώς η ανάπτυξη της ατομικής βόμβας τη δεκαετία του 1940, αλλά το πεδίο έχει πολλές περισσότερες εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένων και εξαιρετικά επωφελών.
Μερικοί άνθρωποι ομαδοποιούν τη σωματιδιακή φυσική με την πυρηνική φυσική, αν και τεχνικά η σωματιδιακή φυσική θα πρέπει να θεωρείται ως δικό της πεδίο. Η σωματιδιακή φυσική είναι παρακλάδι αυτού του πεδίου, αλλά οι φυσικοί των σωματιδίων οδηγούν την έρευνά τους σε πολύ διαφορετικές κατευθύνσεις και εργάζονται με διαφορετικά είδη φυσικών φαινομένων.
Μία από τις πιο διαφορετικές εφαρμογές της πυρηνικής φυσικής είναι στην ιατρική. Το έργο των πυρηνικών φυσικών βρίσκεται πίσω από μια σειρά από τεχνικές ιατρικής απεικόνισης που χρησιμοποιούνται για να παρέχουν μη επεμβατική ματιά στο σώμα. Τα ραδιενεργά ισότοπα που χρησιμοποιούνται στη θεραπεία ορισμένων ιατρικών καταστάσεων όπως ο καρκίνος είναι επίσης προϊόν έρευνας στην πυρηνική φυσική, με τους φυσικούς να μαθαίνουν για τέτοια ισότοπα και πώς μπορούν να εφαρμοστούν με ασφάλεια και αποτελεσματικότητα για την αντιμετώπιση ιατρικών προβλημάτων.
Ορισμένες πτυχές της μηχανικής απαιτούν γνώση της πυρηνικής φυσικής, κυρίως στην πυρηνική μηχανική, έναν τομέα που περιλαμβάνει την ανάπτυξη πυρηνικών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής που μπορούν να κάνουν οτιδήποτε, από την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας έως την τροφοδοσία υποβρυχίων. Η χρονολόγηση με ραδιενεργό άνθρακα, μια τεχνική που χρησιμοποιείται στη γεωλογία και την αρχαιολογία, είναι επίσης προϊόν της πυρηνικής φυσικής. Οι άνθρωποι σε αυτό το επάγγελμα μπορούν επίσης να συνεργαστούν με αστρονόμους, χρησιμοποιώντας τις γνώσεις τους για να βοηθήσουν στην χρονολόγηση του σύμπαντος, να εξηγήσουν φυσικά φαινόμενα και να σχεδιάσουν πειράματα. Όπως φαίνεται από αυτά τα παραδείγματα, τα πυρηνικά όπλα αντιπροσωπεύουν μόνο μια μικρή πτυχή αυτού του τομέα στη φυσική.
Οι άνθρωποι που ενδιαφέρονται για σταδιοδρομία στην πυρηνική φυσική θα πρέπει να προγραμματίσουν να περνούν πολύ χρόνο στο σχολείο. Ένας φυσικός σε αυτόν τον τομέα παίρνει γενικά πτυχίο επιστήμης στη φυσική, μετά από αυτό το πτυχίο με εργασία μεταπτυχιακού επιπέδου. Η μεταπτυχιακή εργασία προσφέρει στους φυσικούς την ευκαιρία να αναπτύξουν έναν τομέα ειδικότητας και να διεξάγουν έρευνα που μπορεί να προωθήσει το πεδίο. Αφού αποκτήσει το πτυχίο, ένας πυρηνικός φυσικός μπορεί να εργαστεί σε ένα ακαδημαϊκό περιβάλλον, για μια κυβερνητική υπηρεσία ή για μια ιδιωτική εταιρεία, όπως μια εταιρεία που προσφέρει υπηρεσίες χρονολόγησης με ραδιενεργό άνθρακα ή λειτουργεί πυρηνικούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής.