Fizika taiko mokslines metodikas, kad suprastų pagrindinius gamtos principus: materiją ir energiją bei jų sąveiką. Fizikas paprastai specializuojasi vienoje fizikos srityje, nors daugelis disciplinų sutampa.
Astrofizika ir kosmologija yra pavyzdžiai mokslų, atsakingų už gyvybės paslapčių atskleidimą, kai jos vyksta didžiuliu mastu. Nuo juodųjų skylių iki supernovų – šios šakos užduotis yra paaiškinti žvaigždžių gimimą, galaktikų griūtį ir visatos pradžią.
Geofizika nagrinėja žemės supratimą elektromagnetinių, seisminių ir radioaktyvių reiškinių požiūriu. Plokštės tektonika, geologija, atmosferos mokslas, klimatologija ir okeanografija yra tik keletas mokslų, patenkančių į šios srities kompetenciją. Šios fizikos šakos dėka mokslininkai geriau supranta tokius įvykius kaip žemės drebėjimai, ugnikalnių išsiveržimai, kalnų formavimasis ir žemynų dreifas.
Atominė ir branduolinė fizika, kartu su įvairiomis disciplinomis, apima vieną iš svarbiausių gamtos sričių – suprasti atomą. Branduolinė energija, radioaktyvumas, medicininės vaizdo sistemos, širdies stimuliatoriai ir atominis laikrodis yra tik keletas privalumų, gaunamų iš šių šakų. Atomo tyrimas taip pat tiesiogiai paskatino kvantinės fizikos atsiradimą.
Kvantinė fizika yra bene labiausiai žavi fizikos šaka, nes ji atskleidžia pasaulį, kuris daugeliui žmonių yra toks svetimas, kad yra neįtikėtinas. Šios srities užduotis yra nukreipti mokslininkus į pačias menkiausias žmogui žinomas daleles, atrakinant pačius esminius materijos ir šviesos lygius. Čia kvantinės dalelės elgiasi priešingai intuityviai, kaip pasiruošusios keliauti laike atgal arba pirmyn arba pasirodyti vienu metu dviejose vietose. Kvantinė fizika unikaliais ir toli siekiančiais būdais prisidėjo prie įvairių mokslo šakų. Tai taip pat paskatino naują teorinį dalelių supratimą ir tai, kas gali būti mokslo Šventasis Gralis: visko teorija.
Teorinė fizika yra visų fizikos sričių neišspręstų klausimų novatoriškų hipotezių priešakyje. Kai kuriuose sluoksniuose teorinė fizika nėra gerai vertinama, nes teorijos yra neįrodytos ir dažnai nėra įrankių, kaip tai padaryti dešimtmečius, jei kada nors mokslininko gyvenime. Tačiau netiesioginis palaikymas ir matematinis nuoseklumas lėmė superstygų teorijos proveržį, kuri gali būti vadinamoji visko teorija. Ši teorija suvienytų Einšteino reliatyvumo teoriją su kvantiniu pasauliu, paaiškindama ryšius tarp keturių žinomų jėgų: gravitacijos, stipriųjų ir silpnųjų branduolinių jėgų ir elektromagnetizmo. Nors matematinis nuoseklumas yra superstygos M teorijos pusėje, šiuo metu nėra būdo galutinai patikrinti.
Geriausi mokslinės fantastikos rašytojai dažnai yra fizikai, kurie naudoja savo žinias apie sunkų mokslą, kad ekstrapoliuotų tikėtiną ateities pasaulį. Kiekvienam, turinčiam aštrų protą ir nuostabos jausmą, mįslingas fizikos pasaulis gali pasiūlyti puikų ir naudingą karjeros kelią.