物理学是诺贝尔在1895年遗嘱中首先提到的获奖领域。十九世纪末，许多人认为物理学是科学之首，诺贝尔可能也是这么认为的。他自己的研究也与物理学息息相关。威廉·伦琴 (Wilhelm Röntgen) 获得了第一届诺贝尔物理学奖，他发现了 X 射线。此后，X 射线管成为医学上常用的仪器。
自 1901 年以来，诺贝尔物理学奖已颁发118 次。有六次未颁发：1916 年、1931 年、1934 年、1940 年、1941 年和 1942 年。
为什么那些年没有颁发诺贝尔奖？诺贝尔基金会的章程规定：“如果所考虑的作品没有一件具有第一段所指出的重要性，奖金将保留到下一年。如果到那时仍不能颁发，奖金将加入基金会的专项资金中。”第一次世界大战和第二次世界大战期间，颁发的诺贝尔奖较少。
47 个物理学奖仅授予一位获奖者。33个物理学奖由两位获奖者分享。38个物理学奖由三位获奖者分享。这是为什么呢？诺贝尔基金会的章程规定：“奖金可以平均分配给两部作品，每部作品都应获奖。如果获奖作品是由两到三人创作的，则奖金应由他们共同获得。在任何情况下，奖金不得分配给三人以上。”
自 1901 年至 2024 年，诺贝尔物理学奖已颁发给 227 位获奖者。由于约翰·巴丁 (John Bardeen) 曾两次获奖，因此自 1901 年以来，共有 226 人获得过诺贝尔物理学奖。
迄今为止最年轻的诺贝尔物理学奖获得者是劳伦斯·布拉格（Lawrence Bragg），1915年他与父亲共同获得诺贝尔奖时，年仅25岁。
最年长的物理学奖得主是2018年诺贝尔物理学奖得主亚瑟·阿什金（Arthur Ashkin），获奖时96岁。
在226位诺贝尔物理学奖获得者中，有5位是女性。
约翰·巴丁（John Bardeen）是唯一两次获得诺贝尔物理学奖的人，分别是1956年和1972年。玛丽·居里（Marie Curie ）曾两次获得诺贝尔奖，一次是1903年的物理学奖，一次是1911年的化学奖。
诺贝尔物理学奖从未在死后颁发。自 1974 年起，诺贝尔基金会章程规定，除非诺贝尔奖宣布后去世，否则不得追授诺贝尔奖。1974 年之前，诺贝尔奖只在死后颁发过两次：达格·哈马舍尔德（Dag Hammarskjöld，1961 年诺贝尔和平奖）和埃里克·阿克塞尔·卡尔费尔特（Erik Axel Karlfeldt，1931 年诺贝尔文学奖）。
获诺贝尔物理学奖的已婚夫妇有：1903 年，玛丽·居里和皮埃尔·居里（Marie Curie 和 Pierre Curie）获得了诺贝尔物理学奖。1911 年，玛丽·居里第二次获得诺贝尔奖，这次是获得诺贝尔化学奖。玛丽和皮埃尔·居里的女儿之一伊蕾娜·约里奥-居里（Irène Joliot-Curie ）与丈夫弗雷德里克·约里奥（Frédéric Joliot）一起获得了 1935 年诺贝尔化学奖。
获诺贝尔物理学奖的父子有：
1. 威廉亨利布拉格爵士（Sir William Henry Bragg，1915 年诺贝尔物理学奖）和威廉·劳伦斯·布拉格（William Lawrence Bragg，1915 年诺贝尔物理学奖）
2. 尼尔斯·亨利克·戴维·玻尔（Niels Henrik David Bohr，1922 年诺贝尔物理学奖）和奥格·尼尔斯·玻尔（Aage Niels Bohr，1975 年诺贝尔物理学奖）
3. Karl Manne Georg Siegbahn（1924 年诺贝尔物理学奖）和Kai M. Siegbahn（1981 年诺贝尔物理学奖）
4. 约瑟夫约翰汤姆森（Joseph John Thomson，1906 年诺贝尔物理学奖）和乔治·佩吉特·汤姆森（George Paget Thomson，1937 年诺贝尔物理学奖）
1900s
1901: Wilhelm Conrad Röntgen
1902: Hendrik Antoon Lorentz, Pieter Zeeman
1903: Antoine Henri Becquerel, Pierre Curie, Marie Curie
1904: Lord Rayleigh (John William Strutt)
1905: Philipp Eduard Anton von Lenard
1906: Joseph John Thomson
1907: Albert A. Michelson
1908: Gabriel Lippmann
1909: Guglielmo Marconi, Karl Ferdinand Braun
1910s
1910: Johannes Diderik van der Waals
1911: Wilhelm Wien
1912: Nils Gustaf Dalén
1913: Heike Kamerlingh Onnes
1914: Max von Laue
1915: Sir William Henry Bragg, William Lawrence Bragg
1916: Not awarded (World War I)
1917: Charles Glover Barkla
1918: Max Planck
1919: Johannes Stark
1920s
1920: Charles Edouard Guillaume
1921: Albert Einstein
1922: Niels Bohr
1923: Robert Andrews Millikan
1924: Manne Siegbahn
1925: James Franck, Gustav Ludwig Hertz
1926: Jean Baptiste Perrin
1927: Arthur Holly Compton, Charles Thomson Rees Wilson
1928: Owen Willans Richardson
1929: Prince Louis-Victor Pierre Raymond de Broglie
1930s
1930: Sir Chandrasekhara Venkata Raman
1931: Not awarded
1932: Werner Heisenberg
1933: Erwin Schrödinger, Paul Adrien Maurice Dirac
1934: Not awarded
1935: James Chadwick
1936: Victor Franz Hess, Carl David Anderson
1937: Clinton Joseph Davisson, George Paget Thomson
1938: Enrico Fermi
1939: Ernest Orlando Lawrence
1940s
1940: Not awarded (World War II)
1941: Not awarded (World War II)
1942: Not awarded (World War II)
1943: Otto Stern
1944: Isidor Isaac Rabi
1945: Wolfgang Pauli
1946: Percy Williams Bridgman
1947: Edward Victor Appleton
1948: Patrick Maynard Stuart Blackett
1949: Hideki Yukawa
1950s
1950: Cecil Frank Powell
1951: John Douglas Cockcroft, Ernest Thomas Sinton Walton
1952: Felix Bloch, Edward Mills Purcell
1953: Frits Zernike
1954: Max Born, Walther Bothe
1955: Willis Eugene Lamb, Polykarp Kusch
1956: William Bradford Shockley, John Bardeen, Walter Houser Brattain
1957: Chen Ning Yang, Tsung-Dao Lee
1958: Pavel Alekseyevich Cherenkov, Ilja Mikhailovich Frank, Igor Yevgenyevich Tamm
1959: Emilio Gino Segrè, Owen Chamberlain
1960s
1960: Donald Arthur Glaser
1961: Robert Hofstadter, Rudolf Ludwig Mössbauer
1962: Lev Davidovich Landau
1963: Eugene Paul Wigner, Maria Goeppert-Mayer, J. Hans D. Jensen
1964: Charles Hard Townes, Nicolay Gennadiyevich Basov, Aleksandr Mikhailovich Prokhorov
1965: Sin-Itiro Tomonaga, Julian Schwinger, Richard P. Feynman
1966: Alfred Kastler
1967: Hans Albrecht Bethe
1968: Luis Walter Alvarez
1969: Murray Gell-Mann
1970s
1970: Hannes Olof Gösta Alfvén, Louis Eugène Félix Néel
1971: Dennis Gabor
1972: John Bardeen, Leon Neil Cooper, Robert Schrieffer
1973: Leo Esaki, Ivar Giaever, Brian David Josephson
1974: Martin Ryle, Antony Hewish
1975: Aage Niels Bohr, Ben Roy Mottelson, Leo James Rainwater
1976: Burton Richter, Samuel Chao Chung Ting
1977: Philip Warren Anderson, Sir Nevill Francis Mott, John Hasbrouck van Vleck
1978: Pyotr Leonidovich Kapitsa, Arno Allan Penzias, Robert Woodrow Wilson
1979: Sheldon Lee Glashow, Abdus Salam, Steven Weinberg
1980s
1980: James Watson Cronin, Val Logsdon Fitch
1981: Nicolaas Bloembergen, Arthur Leonard Schawlow, Kai M. Siegbahn
1982: Kenneth G. Wilson
1983: Subrahmanyan Chandrasekhar, William Alfred Fowler
1984: Carlo Rubbia, Simon van der Meer
1985: Klaus von Klitzing
1986: Ernst Ruska, Gerd Binnig, Heinrich Rohrer
1987: J. Georg Bednorz, K. Alexander Müller
1988: Leon Max Lederman, Melvin Schwartz, Jack Steinberger
1989: Norman Foster Ramsey, Hans Georg Dehmelt, Wolfgang Paul
1990s
1990: Jerome I. Friedman, Henry W. Kendall, Richard E. Taylor
1991: Pierre-Gilles de Gennes
1992: Georges Charpak
1993: Russell Alan Hulse, Joseph Hooton Taylor Jr.
1994: Bertram Brockhouse, Clifford Glenwood Shull
1995: Martin L. Perl, Frederick Reines
1996: David M. Lee, Douglas D. Osheroff, Robert C. Richardson
1997: Steven Chu, Claude Cohen-Tannoudji, William Daniel Phillips
1998: Robert B. Laughlin, Horst L. Störmer, Daniel C. Tsui
1999: Gerardus 't Hooft, Martinus J.G. Veltman
2000s
2000: Zhores I. Alferov, Herbert Kroemer, Jack S. Kilby
2001: Eric A. Cornell, Wolfgang Ketterle, Carl E. Wieman
2002: Raymond Davis Jr., Masatoshi Koshiba, Riccardo Giacconi
2003: Alexei A. Abrikosov, Vitaly L. Ginzburg, Anthony J. Leggett
2004: David J. Gross, H. David Politzer, Frank Wilczek
2005: Roy J. Glauber, John L. Hall, Theodor W. Hänsch
2006: John C. Mather, George F. Smoot
2007: Albert Fert, Peter Grünberg
2008: Makoto Kobayashi, Toshihide Maskawa, Yoichiro Nambu
2009: Charles K. Kao, Willard S. Boyle, George E. Smith
2010s
2010: Andre Geim, Konstantin Novoselov
2011: Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt, Adam G. Riess
2012: Serge Haroche, David J. Wineland
2013: François Englert, Peter Higgs
2014: Isamu Akasaki, Hiroshi Amano, Shuji Nakamura
2015: Takaaki Kajita, Arthur B. McDonald
2016: David J. Thouless, F. Duncan M. Haldane, J. Michael Kosterlitz
2017: Rainer Weiss, Barry C. Barish, Kip S. Thorne
2018: Arthur Ashkin, Gérard Mourou, Donna Strickland
2019: James Peebles, Michel Mayor, Didier Queloz
2020s
2020: Roger Penrose, Reinhard Genzel, Andrea Ghez
2021: Syukuro Manabe, Klaus Hasselmann, Giorgio Parisi
2022: Alain Aspect, John F. Clauser, Anton Zeilinger
2023: Pierre Agostini, Ferenc Krausz, Anne L'Huillier
2024: John Hopfield, Geoffrey Hinton
