射线源方面的成就”而获得诺贝尔物理学奖。小柴教授是首位「双博士」头衔的日本人诺贝尔奖得主，此外亦是日本人第2位诺贝尔奖暨沃尔夫奖双料得主。他的老师朝永振一郎、门生梶田隆章也都是诺贝尔物理学奖得主。
主要成就.小柴昌俊教授对中微子物理实验研究和天体物理做出了杰出贡献。他所领导的日本神冈实验室（超级神冈探测器）的研究工作独立地证实了由雷蒙德·戴维斯首先发现的太阳电子中微子与理论预言的差值，并在1987年第一次截获由超新星（）爆炸所释放的中微子，打开了天体物理中极为重要的中微子窗口。