麥克斯韋方程組這個方程組融合了電的高斯定律、磁的高斯定律、法拉第電磁感應定律和安培定律，並進一步做出推廣，包含了位移電流的概念，從這組方程中，可以看出電場和磁場的關係，完美地統一了整個電磁場。對於這個方程組，有一個比較謙虛的評價：「一般地，宇宙間任何電磁現象，皆可由此方程組解釋。」最初這組方程有20個式子，20個未知數，後來經過人們用矢量分析改寫，成為如下形式的四個方程。麥克斯韋利用這四組方程，通過僅通過紙筆演算，就預言了電磁波的存在，並認為光是一種電磁波，計算出了光速，推斷了光的各種性質，完成了歷史上第二次統一。這啟發愛因斯坦創立相對論，愛因斯坦一直想通過同樣的方式統一電磁場和引力場，可惜沒有成功。
2.狄拉克方程
這個方程是由狄拉克在1928年提出，一開始這個方程的出世並沒有引起物理學界的重視，狄拉克自己也沒有意識到，這個方程在後來物理學的發展中會起到重要的作用。這個方程被人們調侃為：「比發明他的人更聰明。」這個方程提出後，遇到一個在當時看來非常棘手的問題，就是具有負能量解，這在當時人們觀念中是不能接受的。狄拉克大膽地提出猜想，負能態的存在對應著一種反粒子（正電子），它們與正常的物質（電子）結合會湮滅，並且還具有一些其他的性質。這一預言的物質後來被安德森在宇宙射線中發現，從而開創了反粒子和反物質探究的先河。
3.牛頓第二定律
牛頓第二定律是我們再熟悉不過的公式了，從高一就開始學習公式F=ma，簡簡單單的一個表達式，支配著我們高中三年的物理學習，甚至到了大學還在與它打交道。要說這個式子美，美在哪呢？它的美不在於形式上多好看，而在與它的簡潔，就這樣一個簡單的公式，它的應用範圍有多廣是大家都清楚的。
4.薛丁格方程
它是非相對論性量子力學中的基本方程，量子力學告訴我們一個物質粒子具體在哪個位置，我們是無法確定的，只能通過一個波函數來描述，波函數可以告訴我們這個粒子可能處於什麼狀態，其實就是指這個粒子在某個區間內出現的概率。這個波函數滿足的規律（如何隨時間演化），就是薛丁格方程。通過解薛丁格方程，我們可以得到粒子處於某個範圍內的概率，可以知道物體可能的能量取值等等。
5.海森堡不確定性原理
海森堡不確定性原理揭示了隨機性是物質世界的固有屬性，無論今後實驗手段發展到什麼程度，人類都不可能準確地測量某些不對易的力學量，如動量和位置、能量和時間等。海森堡不確定原理的提出，否定了牛頓力學中的決定論思想。原則上，可以準確地根據牛頓運動定律算出宇宙中所有物質（包括分子、原子及其他粒子）在下一時刻的位置，知道下一時刻的所有狀態，包括構成人體的所有結構，也就是說，隨著時間推移，整個宇宙的面貌都是以確定的狀態浮現在人們面前，一切都早已註定，海森堡的不確定性原理的提出否定了這一決定論思想。不但如此，正是這一不確定性關係，揭示了微觀世界中，所有電子繞核運動為何能夠保持穩定，而不會能量消耗後撞到原子核裡。由於動量、位置的不確定性，當δx越小時，粒子的動量不確定度會非常大，從而維持了原子系統的穩定，即使電子繞核運動不斷輻射電磁波。