Nükleer fizik diğer adıyla çekirdek fiziği; atom çekirdeğinin yapısını, çekirdekteki etkileşmeleri ve çekirdek tepkimelerini inceleyen fizik dalıdır. Nükleer fizik, radyasyonu ve canlıların radyasyondan korunma yollarını araştırır, gerekli tedbirlerin alınmasını sağlar. İkinci Dünya Savaşından sonra nükleer fizik alanındaki çalışmalar sayesinde enerji üretiminde de önemli gelişmeler olmuştur.

Nükleer fiziğin günümüzde geniş bir kullanım alanı vardır. Bu alanlardan biri olan nükleer tıpta hastalık teşhisi için kullanılan röntgen ışını (X-ışınları), MR (manyetik rezonans), PET-CT (pozitron emisyon tomografisi-bilgisayar tomografisi) gibi vücut içi görüntüleme sistemleri, kanserde ışın tedavisinde kullanılan cihazlar nükleer fizik sayesinde geliştirilmiştir. Dünya’nın yaş hesabından tarihsel olarak sıcaklık değişiminin hesaplanmasına, okyanus akıntılarının takibinden arkeolojik bir kalıntının kökeninin belirlenmesine, gıdaların iyonize radyasyon ile ışınlanarak raf ömürlerinin uzatılmasından tohum ıslahına kadar pek çok alanda nükleer fizik çalışmaları kullanılır. Nükleer fizik çalışmalarında karşılaşılan sürpriz sonuçlar yüksek enerji fiziği alt dalının doğmasına yol açmıştır. Nükleer enerji mühendisliği bu alana örnek bir meslektir.