Ядерна фізика - розділ фізики, присвячений вивченню структури атомного ядра, процесів радіоактивного розпаду і механізму ядерних реакцій. До ядерної фізики іноді відносять також фізику елементарних частинок. Іноді розділами ядерної фізики продовжують вважати напрямки досліджень, що стали самостійними галузями техніки, наприклад, прискорювальну техніку, ядерну енергетику. Історично ядерна фізика виникла до встановлення факту існування атомного ядра, її вік можна відлічувати з часу відкриття радіоактивності.
Зазвичай розрізняють ядерну фізику низьких, проміжних і високих енергій. До ядерної фізики низьких енергій відносять проблеми будови ядра, вивчення радіоактивного розпаду ядер, а також дослідження ядерних реакцій, спричинених частинками з енергією до 200 МеВ. Енергії від 200 МеВ до 1 ГеВ називаються проміжними, а понад 1 ГеВ — високими. Це розмежування значною мірою умовне і склалося відповідно до історії розвитку прискорювальної техніки. У сучасній ядерній фізиці структуру ядра досліджують за допомогою частинок високих енергій, а фундаментальні властивості елементарних частинок встановлюють у результаті дослідження радіоактивного розпаду ядер.
Великою складовою частиною ядерної фізики низьких енергій є нейтронна фізика, що охоплює дослідження взаємодій повільних нейтронів з речовиною і ядерних реакцій під дією нейтронів. Новою областю ядерної фізики є вивчення ядерних реакцій під дією багатозарядних іонів. Ці реакції використовуються як для пошуку нових важких ядер, так і для вивчення механізму взаємодії складних ядер одне з одним. Окремий напрямок ядерної фізики — вивчення взаємодії ядер з електронами і фотонами. Усі ці розділи ядерної фізики тісно переплітаються один з одним і пов'язані спільними цілями.
Арсенал експериментальних засобів різноманітний і технічно складний. Його основу становлять прискорювачі заряджених частинок (від електронів до багатозарядних іонів), ядерні реактори, що слугують потужними джерелами нейтронів, і детектори частинок. Для сучасного ядерного експерименту характерні великі інтенсивності потоків прискорених заряджених частинок або нейтронів, що дозволяють досліджувати рідкісні ядерні процеси і явища, і одночасна реєстрація кількох частинок, що випускаються в одному акті ядерного зіткнення. Безліч даних, отримуваних в одному досліді, потребує використання ЕОМ, спряжених безпосередньо з реєструючою апаратурою.
Центральна проблема теоретичної ядерної фізики — квантова задача про рух багатьох тіл, що сильно взаємодіють одне з одним. З теорії ядра і елементарних частинок виникли і розвинулися нові напрямки теоретичної фізики, які згодом знайшли застосування в ін. областях фізики і поклали початок новим математичним дослідженням (напр., обернена задача теорії розсіяння та її застосування до розв'язання нелінійних рівнянь у частинних похідних та ін.). Велике прикладне значення ядерної фізики; широкі і різноманітні її практичні застосування — від ядерної зброї і ядерної енергетики до діагностики і терапії в медицині. Разом з тим ядерна фізика залишається фундаментальною наукою, від прогресу якої можна очікувати з'ясування глибоких властивостей будови матерії і відкриття нових законів природи.