Le 20ème siècle a vu naître plusieurs théories qui ont profondément bouleversé nos conceptions de la physique. Il s'agit de la Relativité Restreinte, de la Relativité Générale et de la Mécanique Quantique (dite aussi mécanique ondulatoire). Nous allons donner un bref aperçu des origines, des préceptes et des conséquences de ces théories. Nous verrons en approfondissement ou en commentaires quelques points particuliers de ces théories.

Disons de suite qu'il n'existe pas encore de théorie admise qui englobe les deux aspects, quantique et relativiste. De même, la théorie de la Relativité Générale, théorie de la gravitation essentiellement, n'a pas encore été combinée aux théories qui expliquent les autres forces fondamentales (électromagnétique, électrofaible, électroforte). Il reste encore beaucoup à imaginer pour que la physique offre une vue unifiée de toutes les interactions.

Parmi les théories sur lesquelles reposent beaucoup d'espoir, il y a la théorie des cordes (et plus récemment des supercordes).