বিংশ শতাব্দীতে পদার্থবিজ্ঞানের বিস্ময়কর অগ্রগতি ঘটে। পদার্থবিজ্ঞানী প্রফেসর আবদুস সালাম, শেলডন গ্লাশো, স্টিভেন ওয়াইনবার্গ একীভূত ক্ষেত্রতত্ত্বের বেলায় মৌলিক বলগুলোকে একত্রীকরণের ক্ষেত্রে তাড়িত দুর্বল বল আবিষ্কার করে অসামান্য অবদান রাখেন বিংশ শতাব্দীতে। ভারতীয় পদার্থবিজ্ঞানী চন্দ্রশেখর রমন বিংশ শতাব্দীতে রমন প্রভাব আবিষ্কার করেন। বিংশ শতাব্দীতেই ওটোহান ও স্ট্রেসম্যান বের করেন যে নিউক্লিয়াস ফিশানযোগ্য। বিজ্ঞানী সত্যেন্দ্রনাথ বসু প্ল্যাঙ্কের কোয়ান্টাম তত্ত্বের শুদ্ধতর প্রমাণ উপস্থাপন করেন বিংশ শতাব্দীতেই। বিংশ শতাব্দীর শুরুতেই বিজ্ঞানী ম্যাক্স প্ল্যাঙ্ক আলোর সবচেয়ে গ্রহণযোগ্য তত্ত্ব কোয়ান্টাম তত্ত্ব প্রদান করেন এবং আলবার্ট আইনস্টাইন প্রদান করেন আপেক্ষিক তত্ত্ব। এ সময় চিকিৎসাক্ষেত্রেও পদার্থবিজ্ঞান গুরুত্বপূর্ণ অবদান রাখে। অর্থাৎ বিংশ শতাব্দীতে পদার্থবিজ্ঞান বিস্ময়করভাবে এগিয়ে যায়।