发展了HHP理论。1945年，彭桓武与玻恩获得爱丁堡皇家学会的麦克杜加尔-布列兹班奖。1948年，彭桓武当选为爱尔兰皇家科学院院士。1947年，彭桓武辗转回到中国，先后在云南大学、清华大学、北京大学、中国科学技术大学任教，曾参与并领导了中国的原子弹、氢弹的研制计划。还先后担任中国科学院近代物理研究所副所长、中国科学院高能物理研究所副所长等职，并在1978年到1983年期间任中国科学院理论物理研究所所长。
荣誉.1982年获得中国国家自然科学奖一等奖，1985年获两项中国国家科技