فیزیک هسته‌ای شاخه‌ای از فیزیک است که به مطالعه ساختار و رفتار هسته‌های اتمی می‌پردازد. این علم به بررسی نیروهای موجود در هسته، ذرات زیراتمی مانند پروتون و نوترون، و چگونگی تعامل آن‌ها با یکدیگر می‌پردازد. این حوزه همچنین شامل فرآیندهایی مانند شکافت هسته‌ای و همجوشی هسته‌ای است که انرژی زیادی تولید می‌کنند. فیزیک هسته‌ای کاربردهای زیادی دارد، از جمله در تولید انرژی هسته‌ای و در پزشکی برای درمان بیماری‌ها و تصویربرداری.