Nukleonika yra fizikos šaka, nagrinėjanti atomų branduolius ir įrenginių, skirtų eksperimentuoti su atomų branduoliais, kūrimą. Fizika nagrinėja, kaip materija sąveikauja su energijos jėgomis ir gamina jas, o nukleonika daugiausia dėmesio skiria tai, kaip atomai gali sukurti energiją. Branduolinės energijos ir branduolinių reakcijų tyrimas patenka į šią kategoriją, todėl nukleonikai taip pat yra dažniau naudojamas branduolinės fizikos pavadinimas. Šioje srityje tiriamos visos skirtingos reakcijos, kurias mokslininkas gali sukelti sujungdamas ir suskaidydamas patį atomo centrą. Dažniausiai žinomas atradimas buvo atominės bombos išradimas, kuri savo griaunančią jėgą gavo suskaidžius atomus.
Ernestas Rutherfordas yra priskiriamas prie šiuolaikinės branduolio koncepcijos sukūrimo. Jo stebėjimai parodė, kad alfa spinduliai išsisklaidys, kai atsitrenktų į atomą, ir jis padarė išvadą, kad turi egzistuoti branduolys, kad sukeltų šį sklaidos efektą. Jo darbas, vėliau sujungtas su Nielso Bohro pagalba, atvedė prie teorijos, detalizuojančios atomo struktūrinę sandarą. Nors teorija vis dar koreguojama, kai atsiranda naujų atradimų, bendra struktūra vis dar laikoma galiojančia ir tyrėjų bei mokslininkų ja remiasi.
Šiandien nukleonika tiria nukleonus, esančius atomo centre esančiame branduolyje. Viename atome gali egzistuoti daugiau nei vienas nukleonas, o mokslininkai bando klasifikuoti šias daleles ir suprasti, kaip jos veikia. Įvairios teorijos siekia paaiškinti mokslines paslaptis, atsirandančias mikroskopinėje atomo skalėje. Kai kurie mokslininkai mano, kad egzistuoja vis dar mažesnės dalelės, kurias jie dar neturi tinkamos žiūrėti. Tolesni tyrinėjimai pamažu veda prie vis mažesnių ir mažesnių mikroskopinių statybinių blokų, sudarančių visą pasaulio, kuriame gyvena žmonės, materiją.
Šie atradimai kartu su teorija, kad dar mažesnės dalelės vis dar laukia, kol bus atrastos, paskatino nukleoniką išsiskirti į atskirą studijų sritį, vadinamą dalelių fizika. Tai tiria elektronus, neutronus ir protonus, kurie, daugumai žmonių buvo pasakyta, sudaro atomus. Jis taip pat gilinasi į mažiau žinomas daleles, tokias kaip kvarkai. Kad šios neįsivaizduojamai mažos dalelės išvis rodytų egzistavimo ženklą, jos turi atsimušti viena į kitą dideliu greičiu. Nukleonika ir dalelių fizika kuria instrumentus, tokius kaip dalelių greitintuvas, kurie leidžia sukurti šias sąlygas.