末菲的博士学生，维尔纳·海森堡与沃尔夫冈·泡立，后来都因为在理论量子力学领域的贡献，分别获得了诺贝尔奖。而在取得博士学位后，包利、海森堡和瓦尔特·海特勒成为玻恩的助理，并且对量子力学的迅速发展有极大的贡献。在慕尼黑，索末菲遇到爱因斯坦，开始接触到狭义相对论。那时，狭义相对论尚未被广泛的接受。索末菲在数学方面做了许多重要的贡献，给予狭义相对论更踏实的数学基础，帮助解释这理论的正确性，使许多仍旧持有怀疑态度的物理学家能够心服口服。1914年他与莱昂·布里渊共同研究电磁波的传播于色散介质。他也是量子力学的开山