Complexité
La physique s'est longtemps attachée à l'étude des systèmes bien définis et bien catégorisés, par exemple : les propriétés spécifiques des solides/liquides/gaz, les cristaux, les milieux homogènes, etc. Alors que dans la nature, beaucoup de systèmes sont difficilement rangeables dans ces catégories. Le prix Nobel français Pierre-Gilles de Gennes a été un des premiers à "s'attaquer à des problèmes de transition ordre-désordre dans des matériaux aussi complexes que les polymères, les gels, les cristaux liquides et plus récemment la matière granulaire". Désormais, la physique de la matière molle ou celle du tas de sable ont acquis leur noblesse dans la hiérarchie des problèmes de la physique.
Physico-chimie
Les physico-chimistes étudient en général la structure et la dynamique des ions, des radicaux libres, des polymères, des clusters et des molécules. Les champs d'études comprennent aussi l'aspect quantique des réactions chimiques, des processus de solvatation, les flux énergétiques intra et inter moléculaires, et les entités tels que les quantum dots.