Forståelsen av partikkelfysikk er også forventet å øke gjennom akseleratorprosjekter som eksempelvis Large Hadron Collider – det største vitenskapprosjektet i verden, og nøytrinodetektorer som ANTARES. Teoretisk fysikk undersøker på 2000-tallet kvantgravitasjon ved prosjekter som M-teori (foreløpig bare delvis kjent rammeverk som forener de fem ulike strengteoriene i fysikken), superstrengteori, og loopkvantgravitasjon. Det er håp om at det underliggende fenomen i M-teori, supersymmetri, kan bli eksperimentelt bekreftet med International Linear Collider. Mørk materie er også i prosessen å bli funnet via detektorer under bakken (for å forhindre støy fra kosmiske stråler). LIGO (forkortelse for Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) er et forsøk på å detektere gravitasjonsbølger.