Η νουκλεονική είναι ένας κλάδος της φυσικής που ασχολείται με τους πυρήνες των ατόμων και την κατασκευή συσκευών για πειράματα στους πυρήνες των ατόμων. Η Φυσική ασχολείται με το πώς η ύλη αλληλεπιδρά και παράγει δυνάμεις ενέργειας, και η νουκλεονική επικεντρώνεται ιδιαίτερα στο πώς τα άτομα μπορούν να δημιουργήσουν ενέργεια. Η μελέτη της πυρηνικής ενέργειας και των πυρηνικών αντιδράσεων εμπίπτει σε αυτήν την κατηγορία, κερδίζοντας έτσι επίσης τη νουκλεονική το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο όνομα πυρηνική φυσική. Αυτή η περιοχή μελετά όλες τις διαφορετικές αντιδράσεις που μπορεί να δημιουργήσει ένας επιστήμονας από το συνδυασμό και τη διάσπαση του ίδιου του κέντρου ενός ατόμου. Η πιο γνωστή ανακάλυψη ήταν η εφεύρεση της ατομικής βόμβας, η οποία πήρε την καταστροφική της δύναμη από το διαχωρισμό των ατόμων.
Ο Έρνεστ Ράδερφορντ πιστώνεται ότι ανακάλυψε τη σύγχρονη έννοια του πυρήνα. Οι παρατηρήσεις του έδειξαν ότι οι ακτίνες άλφα θα διασκορπίζονταν όταν χτυπούσαν ένα άτομο και κατέληξε στο συμπέρασμα ότι πρέπει να υπάρχει ένας πυρήνας για να προκαλέσει αυτό το φαινόμενο σκέδασης. Το έργο του, σε συνδυασμό αργότερα με τη βοήθεια του Niels Bohr, οδήγησε σε μια θεωρία που περιγράφει λεπτομερώς τη δομική σύνθεση ενός ατόμου. Ενώ εξακολουθούν να γίνονται προσαρμογές στη θεωρία καθώς εμφανίζονται νέες ανακαλύψεις, η γενική δομή εξακολουθεί να θεωρείται έγκυρη και να βασίζεται σε αυτήν από ερευνητές και επιστήμονες.
Σήμερα, η νουκλεονική μελετά τα νουκλεόνια που βρίσκονται στον πυρήνα στο κέντρο ενός ατόμου. Περισσότερα από ένα νουκλεόνια μπορούν να υπάρχουν σε ένα μόνο άτομο και οι επιστήμονες προσπαθούν να ταξινομήσουν αυτά τα σωματίδια και να κατανοήσουν πώς λειτουργούν. Διαφορετικές θεωρίες στοχεύουν να εξηγήσουν επιστημονικά μυστήρια που συμβαίνουν στη μικροσκοπική κλίμακα ενός ατόμου. Μερικοί επιστήμονες πιστεύουν ότι υπάρχουν ακόμη μικρότερα σωματίδια που απλά δεν έχουν την τεχνολογία να δουν ακόμα. Περαιτέρω εξερευνήσεις οδηγούν σιγά σιγά στην ανακάλυψη ολοένα και μικρότερων μικροσκοπικών δομικών στοιχείων που αποτελούν όλη την ύλη στον κόσμο που ζουν οι άνθρωποι.
Αυτές οι ανακαλύψεις, μαζί με τη θεωρία ότι ακόμη μικρότερα σωματίδια περιμένουν ακόμη να ανακαλυφθούν, οδήγησαν τη νουκλεονική να διασπαστεί σε μια ξεχωριστή περιοχή μελέτης γνωστή ως σωματιδιακή φυσική. Αυτό μελετά τα ηλεκτρόνια, τα νετρόνια και τα πρωτόνια, τα οποία στους περισσότερους ανθρώπους είπαν ότι αποτελούν άτομα. Ερευνά επίσης βαθύτερα σε λιγότερο γνωστά σωματίδια όπως τα κουάρκ. Προκειμένου αυτά τα αφάνταστα μικρά σωματίδια να δείξουν οποιοδήποτε σημάδι ύπαρξης, πρέπει να αναπηδήσουν το ένα στο άλλο με υψηλούς ρυθμούς ταχύτητας. Η νουκλεονική και η σωματιδιακή φυσική εργάζονται για την ανάπτυξη οργάνων, όπως ο επιταχυντής σωματιδίων, που καθιστούν δυνατές αυτές τις συνθήκες.