فیزیک هسته‌ای
بایستی بین فیزیک اتمی و فیزیک هسته ای تفاوت قائل شد. فیزیک اتمی به بررسی ساختار اتم می‌پردازد و بیشتر اوقات می‌کوشد تا به آرایش الکترون‌ها پی ببرد و راهبردهای استفاده از الکترون به هر منظور را کشف و استفاده کند؛ ولیکن فیزیک هسته ای بر روی هسته اتم متمرکز است و سعی بر این دارد که از هسته که حاوی نوکلئون‌ها (پروتون‌ها و نوترون‌ها) و کوارک‌ها (ذرات کوچکتر درون پروتون‌ها و نوترون‌ها) است انرژی بدست آورد. البته کارهای دیگری نیز مانند تعیین نیمه عمر و … هستند که مخصوص فیزیکدانان هسته ای است. با این همه، اکثریت فیزیک اتمی و هسته ای را یکی می‌شمارند.
انرژی نقطه صفر
انرژی نقطه صفر (ZPE) کم‌ترین انرژی ممکنی است که یک سیستم مکانیکی کوانتومی می‌تواند داشته باشد. برخلاف مکانیک کلاسیک، سیستم‌های کوانتومی دائماً در کمترین حالت انرژی خود بر اساس اصل عدم قطعیت هایزنبرگ در نوسان هستند (مثالی که درپاراگراف بعدی در ادامه مقاله آمده را برای فهم رابطه بین اصل عدم قطعیت و انرژی نقطه صفر مطالعه کنید). مانند اتمها و مولکولها، فضای خالی خلاء نیز این خصوصیات را دارد و مثلاً ذراتی مرتباً در آن ایجاد شده و از بین می‌روند که به این پدیده نوسان کوانتومی می‌گویند. طبق نظریه میدان‌های کوانتومی، می‌توان جهان را نه به عنوان ذرات جدا از هم، بلکه به عنوان میدان‌هایی که لحظه ای از نوسان نمی‌ایستند تصور کرد: میدان‌های ماده، که کوآنتای آنها فرمیون‌ها هستند (به عنوان مثال لپتون‌ها و کوارک‌ها) و میدان‌های نیرو که کوآنتای آنها بوزون‌ها هستند (مانند فوتون‌ها و گلئون‌ها). تمام این میدان‌ها انرژی صفرنقطه دارند. این میدان‌های نوسان نقطه صفر منجر به نوعی بازگشت به مفهوم اتر در فیزیک می‌شوند مفهومی که پس از آزمایش مایکلسون و مورلی کنار گذاشته شده بود. برخی سیستم‌ها می‌توانند وجود این انرژی را حتی در خلأ تشخیص دهند. با این حال این اتر را نمی‌توان به عنوان یک محیط فیزیکی تصور کرد که در این صورت هیچ گونه تضادی با نظریه نسبیت خاص انیشتین نخواهد داشت.