1901年 发现X射线（德国 伦琴） 
1902年 发现磁场对原子辐射现象的影响（荷兰洛伦兹和塞曼） 
1903年 发现天然元素（铀、钋、镭、钍）的放射性（法国 贝克勒尔；居里夫妇） 
1904年 测定氩气的密度并确定其性质（英国 瑞利） 
1905年 研究阴极射线（德国 勒纳德） 
1906年 测定电子的荷质比（英国 汤姆孙） 
1907年 创制分光仪和用以进行度量学的研究 
1908年 发明应用干涉现象的天然彩色照相法（法国 李普曼） 
1909年 发明无线电报及其对无线电通讯的贡献（意大利 马可尼和德国 布劳恩） 
1910年 进行有关气态和液态方程的研究（荷兰 范德瓦尔斯） 
1911年 发现有关热辐射的定律（德国 维恩） 
1912年 发明自动控制的气体照明器（瑞典 达列） 
1913年 研究低温物性并制成液氦（荷兰 翁纳斯） 
1914年 发现晶体的X射线衍射（德国 劳厄） 
1915年 用X射线研究晶体结构并提出X射线反射公式（英国 布拉格父子） 
1916年 （第一次世界大战爆发）空缺 
1917年 发现元素的标识伦琴辐射（英国 巴克拉） 
1918年 发现基本量子（德国 普朗克） 
1919年 发现运动原子辐射的多普勒效应以及原子光谱线在电场作用下的分裂（德国 斯塔克） 
1920年 发现镍合金钢的反常性（法国 纪尧姆） 
1921年 发现光电效应的定律（美籍德国 爱因斯坦） 
1922年 研究原子结构和原子辐射，提出原子结构模型（丹麦 波尔） 
1923年 进行基本电荷和光电效应方面的研究（美国 密立根） 
1924年 发现和研究X射线光谱学（瑞典 塞格巴德） 
1925年 以实验证实了量子论，并解决了电子、原子的碰撞问题（德国 夫兰克和赫兹） 
1926年 进行有关物质不连续结构的研究，特别是发现沉淀平衡（法国 佩林） 
1927年 发现X射线的波长经散射后有所增长的康普顿效应（美国 康普顿）；发明威尔逊云雾室（英国 威尔逊） 
1928年 研究热离子现象，发现了金属加热后发射的电子数和温度关系的里查逊定律（英国 里查逊） 
1929年 发现电子的波动性质（法国 德布罗意） 
1930年 研究光的散射并发现拉曼效应（印度 拉曼） 
1931年 （未颁奖） 
1932年 创立量子力学－矩阵力学，并推算出测不准关系式（德国 海森堡） 
1933年 发现原子理论的有效的新形式，准确地预测正电子的存在（英国 薛定谔 奥地利 狄拉克） 
1934年 （未颁奖） 
1935年 发现中子（英国 查德威克） 
1936年 发现宇宙射线（奥地利 赫斯）；发现正电子（美国 安德逊） 
1937年 发现电子的晶体衍射（美国 戴维逊 英国 汤姆逊） 
1938年 用中子轰击法制成新的人工放射性元素，发现原子核吸收慢中子所引起的有关核反应（美籍意大利 费米） 
1939年 发现回旋加速器以及利用它取得的成果，特别是对有关人工放射性元素的贡献（美国 劳伦斯） 
1940年 （第二次世界大战爆发，未颁奖） 
1941年 （第二次世界大战爆发，未颁奖） 
1942年 （第二次世界大战爆发，未颁奖） 
1943年 发现分子束的方法，测量出质子磁矩（美国 斯特恩） 
1944年 以共振方法测量原子核的磁性（美国 拉比） 
1945年 发现泡利不相容原理（奥地利 泡利） 
1946年 发明高压装置以及发现许多有关高压物理学方面的问题（美国 布里奇曼） 
1947年 研究大气高层的物理性质并发现无线电短波电离层（英国 阿普顿） 
1948年 发展了威尔逊云雾室方法，并在核子物理和宇宙辐射方面作出贡献（英国 布莱克） 
1949年 在核力理论的基础上预言介子的存在（日本 汤川秀澍） 
1950年 研究核过程的照相乳胶记录法，并发现介子（英国 鲍威尔） 
1951年 发现人工加速粒子使原子核蜕变（英国 科克洛夫特和瓦尔顿） 
1952年 发展和发现了一些有关核磁精密测量方法（美国 布洛赫和普西尔） 
1953年 发明位相差显微镜（荷兰 塞尔尼克） 
1954年 进行量子力学的基本研究，特别是对波函数的统计诠释（德国 玻恩）；用符合电路法分析宇宙辐射（德国 波西） 
1955年 发现有关氢光谱的精细结构（美国 朗姆）；精密测定电子磁矩（美国 库什） 
1956年 在半导体方面的研究，且发现电晶体可替代真空管作为放大器（美国 肖克莱、巴丁、布拉登） 
1957年 提出弱相互作用下宇称不守恒，从而使基本粒子研究获得重大发现（美籍华人 杨振宁、李政道） 
1958年 发现和解释切连科夫效应（高速带电粒子在透明物质中传递时会发出蓝光的现象）（前苏联 切连科夫、弗兰克、塔姆） 
1959年 发现反质子（美国 西格里、张伯伦） 
1960年 发明气泡室（美国 格拉塞尔） 
1961年 由高能电子散射研究核子的电磁结构（美国 霍夫斯塔特）；实现γ射线的无反共振吸收（德国 穆斯保尔） 
1962年 对于物质凝聚态理论的研究，特别是液氦的研究（前苏联 兰道） 
1963年 发现基本粒子的对称性和应用原理（美籍匈牙利人 维格纳）；分别提出核壳层模型，从而成功地解释原子核的长周期和其它幻数性质的问题，对原子核结构研究作出贡献（美国 梅耶夫人 德国 詹森） 
1964年 分别独立制成微波激射器，导致了激光器的发展（美国 汤斯 前苏联 巴索夫和普罗霍罗夫） 
1965年 在量子动力学方面的贡献（美国 费曼和施温格 日本 朝永振一郎） 
1966年 发现并发展光学方法以研究原子中的赫兹共振（法国 卡斯特勒） 
1967年 研究关于恒星能源方面的理论（美籍犹太人 贝脱） 
1968年 在高能物理方面的贡献，特别是通过发展氢气泡室和数据分析技术而发现许多共振态（美国 阿尔瓦雷兹） 
1969年 关于基本粒子的分类和相互作用方面的贡献，提出“夸克”粒子理论（美籍犹太人 盖尔曼） 
1970年 进行磁流体动力学方面的基本研究（瑞典 阿尔芬）；进行反铁磁性和铁氧体磁性的基本研究（法国 尼尔） 
1971年 发明和发展了全息照相（英国 加波） 
1972年 提出通称BCS理论的超导性理论（美国 巴丁、库柏和斯里弗）；开发出高分辩率测量仪器（瑞典 西格巴恩）；对发展激光光谱学和高分辨率电子光谱做出贡献（美国 布洛姆伯根和肖洛） 
1973年 通过实验发现半导体中的“隧道效应”和超导物质（日本 江崎玲於奈 美国 贾埃弗）；发现超导电流通过隧道阻挡层的约瑟夫森效应（英国 约瑟夫森）；提出与相变有关的临界现象理论（美国 威尔逊） 
1974年 从事射电天文学方面的开拓性研究（英国 赖尔和赫威斯）；从事星体进化的物理过程的研究（美国 昌德拉塞卡和福勒） 
1975年 从事原子核内部结构方面的研究（丹麦 玻尔和莫特尔森 美国 雷恩沃特）；对导致发现弱相互作用的传递者场粒子W±和Z 0的大型工程作出了决定性贡献（意大利 鲁比亚 荷兰 范德梅尔） 
1976年 发现很重的中性介子– J /φ粒子（美籍华人 丁肇中 美国 里克特）；发现了霍耳效应并开发了测定物理常数的技术（德国 克里津） 
1977年 从事磁性和无序系统电子结构的基础研究（美国 安德林和范弗莱克 英国 莫特）；在电光学领域做了大量基础研究，开发了第一架电子显微镜（德国 鲁斯卡）；设计并研制了新型电子显微镜——扫描隧道显微镜（德国 比尼格 瑞士 罗雷尔） 
1978年 从事低温学方面的研究（前苏联 卡尔察）；发现宇宙微波背景辐射（美国 彭齐亚斯和威尔逊）；发现氧化物高温超导体（德国 贝德诺尔斯 瑞士 米勒） 
1979年 预言存在弱中性流，并对基本粒子之间的弱作用和电磁作用的统一理论作出贡献（美国 格拉肖和温伯格 巴基斯坦 萨拉姆）；发现μ子型中微子，从而揭示了轻子的内部结构（美国 莱德曼、施瓦茨和斯坦伯格） 
1980年 创造了世界上最准确的时间计测方法——原子钟，为物理学测量作出杰出贡献（德国 保罗 美国 德默尔特和拉姆齐）；发现中性K介子衰变中的宇称（CP）不守恒（美国 克罗宁和菲奇） 
1981年 对发展激光光谱学所作的贡献（美国 布隆姆贝根和肖洛）；在高分辨率电子能谱学所作的贡献（瑞典 西格班） 
1982年 对与相变有关的临界现象所作的理论贡献（美国 威尔逊） 
1983年 对恒星结构和演变有重要意义的物理过程的理论研究（美国 钱德拉塞卡尔）；对宇宙中化学元素的形成有重要意义的核反应的理论和实验研究（美国 福勒） 
1984年 在导致发现弱相互作用的传播体W±和Z°的大规模研究方案中所起的决定性贡献（意大利 鲁比亚 荷兰 范德米尔） 
1985年 发现了量子霍耳效应（德国 冯·克利青） 
1986年 在电光学领域做了基础性工作，并设计了第一架电子显微镜（德国鲁斯卡）；设计出了扫描隧道显微镜（瑞士 鲁希利康和罗雷尔） 
1987年 在发现陶瓷材料中的超导电性所作的重大突破（德国 柏诺兹 瑞士 缪勒） 
1988年 在发展中微子束方法以及通过μ子中微子的发现显示轻子的二重态结构所作的贡献（美国 莱德曼和施瓦茨 瑞士 斯坦博格） 
1989年 创造了世界上最准确的时间计测方法——原子钟，为物理学测量作出杰出贡献（美国 拉姆齐）；发展了离子捕集技术（美国 德默尔特 德国 保罗） 
1990年 通过实验首次证明了夸克的存在（美国 弗里德曼和肯德尔 加拿大 泰勒） 
1991年 从事对液晶、聚合物的理论研究（法国 热纳） 
1992年 对高能物理探测器研究，开发了多丝正比计数管（法国 夏帕克） 
1993年 发现一对脉冲双星，为有关引力的研究提供了新的机会（美国 赫尔斯和泰勒） 
1994年 在凝聚态物质的研究中发展了中子散射技术（加拿大 布罗克豪斯 美国 沙尔） 
1995年 发现了自然界中的亚原子粒子：τ轻子、中微子（美国 佩尔和莱因斯） 
1996年 发现在低温状态下可以无磨擦流动的氦-3（美国 李、奥谢罗夫和理查森） 
1997年 发明了用激光冷却和俘获原子的方法（美籍华人 朱棣文 美国 菲利普斯 法国 科昂–塔努吉） 
1998年 发现了分数量子霍尔效应（美国劳克林、斯特默和崔琦） 
1999年 阐明了物理中电镀弱交互作用的定量结构（荷兰 霍夫特和韦尔特曼） 
2000年 研究具有开拓性，奠定资讯技术的基础（俄罗斯 阿尔费罗夫 美国 基尔比和克雷默） 
2001年 在“碱性原子稀薄气体的玻色－爱因斯坦凝聚态”以及“凝聚态物质性质早期基础性研究”方面取得成就（德国 克特勒 美国康奈尔和维曼） 
2002年 在“探测宇宙中微子”方面取得的成就，这一成就导致了中微子天文学的诞生（美国 里卡尔多·贾科尼和雷蒙德·戴维斯 日本 小柴昌俊） 
2003年 在超导体和超流体理论上作出的开创性贡献（俄罗斯和美国双重国籍 阿列克谢·阿布里科索夫 俄罗斯 维塔利·金茨堡 英国和美国双重国籍 安东尼·莱格特）