1．实验法：研究物理学的重要手段，近代物理中的很多物理规律都是通过实验获得的．
2．假设法：通过对物理实验现象的观察和研究提出假说，解释现象，这是物理研究的重要思维方法，如光子说、原子核式结构学说、轨道量子化假说等．假说必须具有一定的实验和理论依据，并能成功地解释一些 物理现象．
3．辩证思想：在宏观世界中波是波，粒是粒，而在微观世界中，光既具有粒子性又具有波动性，是辩证统一的，而不是相互矛盾的．玻尔模型成功地解释了氢原子线状光谱的形成；而原子吸收高能量光子后又可电离(光电效应)；物体的质量和能量之间存在着简单的正比关系——要用联系的观点看问题．
4．模型法、类比法：光子、物质波、原子核式结构、玻尔模型、原子核(质子、中子)等物理微观模型不能直接看到，需要在头脑中构建一个模型来替代，同时，也要注意与宏观模型的类比，如玻尔模型与人造地球卫星的圆周运动模型相类比，有很多类似规律，但要注意宏观世界与微观世界的区别．
5．守恒思想：核反应过程中质量数守恒、电荷数守恒；动量守恒对宏观世界和微观世界都是成立的；核反应前后的总能量(含核能)也是守恒的．
