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.
فیزیک اتمی، مولکولی و نوری
فیزیک اتمی، مولکولی و نوری دانش بررسی اندرکنش ماده با ماده یا نور با ماده در مقیاس تک اتمی یا ساختارهای دربردارندهٔ چند اتم است. این سه زیرشاخه به خاطر رابطهٔ نزدیکشان، تشابه روش‌های مورد استفاده در مطالعهٔ آن‌ها و نزدیکی انرژی‌ها در یک گروه قرار می‌گیرند. هر سه زیرشاخه ممکن است در مقیاس بزرگ یا کوانتم بررسی شوند.