Fizika yra fizinio pasaulio ir jam taikomų taisyklių tyrimas. Branduoliniame lygmenyje yra daug mažų dalelių. Branduolinis fizikas tiria, kaip jie sąveikauja tarpusavyje ir kaip branduolinio pasaulio ypatybes galima pritaikyti inžinerijai ir žmogaus pastangoms. Branduolinės fizikos sritį sudaro įvairios subspecialybės, apimančios teorinį darbą, eksperimentinį branduolinių dalelių tyrimą ir įrangos projektavimą.
Branduolinis fizikos aspektas sutelktas į fizinio pasaulio komponentus, įskaitant atomus, neutronus ir protonus. Daugelis šalių naudoja branduolinę inžineriją, pagrįstą branduolinės fizikos supratimu, kad gamintų energiją naudojant branduolinę energiją. Be pramoninio branduolinės fizikos pritaikymo, šios rūšies fizikos studijos išaiškina žinias apie gamtos pasaulio veikimą.
Akademiniai darbai yra vienas iš branduolinių fizikų darbų poskyrių. Paprastai universitete dirbantis branduolinis fizikas atlieka mokslinius tyrimus ir taip pat moko studentus, kurie studijuoja branduolinės fizikos bakalauro ir magistrantūros studijas. Tyrimai gali būti teoriniai arba taikomi, ir paprastai akademinis fizikas publikuoja studijas akademiniuose žurnaluose, kad kiti fizikai galėtų apie tai perskaityti. Teoriniai tyrimai apima skaičiavimus ir matematinių lygčių kūrimą, vaizduojančią fizinio branduolinio pasaulio veiksmus, o tam branduolinis fizikas dažniausiai naudoja kompiuterines programas. Jis taip pat gali skirti laiko šiam tikslui kurdamas kompiuterines programas.
Privačioje įmonėje branduolinis fizikas gali dirbti tyrėju, tiesiogiai bendradarbiaujant su branduoliniais inžinieriais, kad sukurtų naujų formų įrangą ir naujus metodus tokioms sistemoms kaip branduolinės energijos jėgainės. Viešosios tarnybos pareigos taip pat gali apimti tokio pobūdžio darbą, taip pat darbą karinėje srityje, atliekant ginklų patikrinimus ar tobulinimą. Reguliuojančios institucijos gali samdyti branduolinius fizikus kaip mokslininkus arba ekspertus, kad sukurtų saugaus branduolinio poveikio lygių taisykles. Jie taip pat gali dalyvauti atliekant tam tikrų pramonės šakų radioaktyvumo bandymus arba pramonės saugos procedūrų auditą. Branduolinio fiziko diena gali apimti įprastą darbo laiką arba, jei jis ar ji atlieka tyrimus ar plėtrą, darbui gali prireikti neįprastų valandų.
Tie fizikai, kurie pereina prie priežiūros pareigų, gali neatlikti tiek praktinių tyrimų ar plėtros, kiek anksčiau. Vietoj to, atliekant šiuos vaidmenis, prižiūrėtojas turi valdyti projektus, numatyti komandos nurodymus ir organizuoti biudžetą bei finansavimą. Kadangi daugumoje pozicijų branduolinės fizikos srityje reikalingas daktaro laipsnis, bakalauro laipsnį turintis asmuo paprastai dirba kaip mokslinio tyrimo asistentas arba įrangą aptarnaujantis ir prižiūrintis technikas.