原子核物理學的主要研究對象是：研究原子核的結構和變化規律，獲得射線束並將其用於探測、分析的技術，以及研究同核能、核技術應用有關的物理問題。簡稱核物理。屬於物理學分支。
如果說光的色散性揭示了引斥力與距離的平方成反的原因，那麽光的疊加幹涉也就是所謂的量子糾纏就揭示了電荷的引斥力和原子核力的產生原因。
原理
放射性衰變的研究證明了壹種元素可以通過α衰變或β衰變而變成另壹種元素，推翻了元素不可改變的觀點；還確立了衰變規律的統計性。統計性是微觀世界物質運動的壹個根本性質，同經典力學和電磁學所研究的宏觀世界物質運動有原則上的區別。
衰變中發射的能量很大的射線，特別是α射線，為探索原子結構提供了前所未有的武器。1911年，E.盧瑟福等用α射線轟擊各種原子，從射線偏折的分析確立了原子的核式結構，並提出原子結構的行星模型，為原子物理學奠定基礎。
還首次提出原子核這個詞，不久便初步弄清了原子的殼層結構和其電子的運動規律，建立和發展了闡明微觀世界物質運動規律的量子力學。