科学家们常常将最亲近的合作者当做自己的亲人看待，而对于有些科学家而言，他们的合作者就是他们的家人。无论是由于遗传因素、教育因素还是二者的综合影响，那些开创性的物理学研究往往是一项家庭事业。从杰出闪耀的伯努利家族到求知若渴的居里夫妇，许多著名的数学和物理学家庭都为拓宽人类对自然的认知做出了巨大的贡献。其中有一个家族诞生了8位数学家，其他家庭则分别获得过多项诺贝尔奖项。
下面一系列精美的图片向我们介绍了10个物理学/数学家族。
美国物理学家约翰·巴丁（John Bardeen，1908-1991）因半导体工作及晶体管效应的发现而与他人共同获得1956年的诺贝尔物理学奖，并于1972年因超导的BCS理论再次获奖。巴丁因此而成为第一位、也是目前为止唯一一位两次获得诺贝尔物理学奖的人。
他的大儿子詹姆斯（James）则以广义相对论的工作而闻名，尤其是他对黑洞热力学公式推导所作出的贡献。詹姆斯目前是华盛顿大学的荣誉教授及圆周理论物理研究所的杰出访问研究员。
从1654年到1759年，伯努利家族的三代人中诞生了八位学者，他们为包括微积分学、流体力学、概率论和统计学在内的应用数学及物理学的基础研究做出了巨大贡献。
第一代：雅各布（Jacob，1654-1705）、尼古拉斯（Nicolaus）和约翰·伯努利（Johann Bernoulli，1667-1748）是出生于瑞士巴塞尔的三兄弟。
大哥雅各布和弟弟约翰都是著名的数学家：雅各布是伯努利数的命名来源，他在概率论、微分方程、无穷级数求和、变分方法、解析几何等方面均有很大建树，是公认的概率论先驱之一；而约翰则是微积分的早期应用者，他发明了指数运算，提出洛必塔法则、最速降线和测地线问题，给出求积分的变量替换法。
丹麦物理学家尼尔斯·玻尔（Niels Bohr，1885-1962）是二十世纪当之无愧的物理学巨擘。他首次将量子概念应用于原子和分子结构中，为量子力学的发展奠定了基础，并因此获得了1922年的诺贝尔物理学奖。他通过引入量子化条件，提出了玻尔模型来解释氢原子光谱；提出互补原理和哥本哈根诠释来解释量子力学，他还是哥本哈根学派的创始人，对二十世纪物理学的发展产生了深远的影响。
英国物理学家威廉·亨利·布拉格（William Henry Bragg，1862-1942）与其澳大利亚出生的儿子劳伦斯（Lawrence，1890-1971）通过对X射线谱的研究提出了晶体衍射理论，并因此提出了布拉格定律，同时也改进了X射线分光计，因而获得1915年的诺贝尔物理学奖。时年25岁的劳伦斯是迄今为止最年轻的诺贝尔奖得主。
这对父子在此后的几十年间都致力于解析晶体结构，布拉格这个名字几乎是现代结晶学的代名词。
在几代人都从事物理研究的家族中，居里家族可谓首屈一指。
玛丽·斯卡洛多斯卡·居里（Marie Sklodowska Curie, 1867-1934）和他的丈夫皮埃尔·居里（Pierre Curie, 1859-1906）两人与亨利·贝克勒尔（Henri Becquerel, 1852-1908）因在放射学方面的深入研究和杰出贡献，共同获得了1903年的诺贝尔物理学奖。
他们在1902年提炼出了十分之一克极纯净的氯化镭，并准确地测定了它的原子量，从此镭的存在得到了证实。1911年，居里夫人因发现放射性元素钋和镭，再次获得诺贝尔化学奖。
奥地利物理学家、哲学家恩斯特·马赫（Ernst Mach, 1838-1916）是最早开始研究超音速运动的科学家，马赫数（音速）的命名就是为了纪念他，同时他也为多普勒效应的发现做出了主要贡献。
恩斯特和儿子路德维希·马赫（Ludwig Mach, 1868-1951）曾共同工作，以捕捉冲击波的影踪，在19世纪90年代，路德维希基于这项工作而发明的马赫-曾德尔干涉仪（Mach–Zehnder interferometer）成功观测到更清晰的图像。
罗伯特·奥本海默（Robert Oppenheimer, 1904-1967）和他的弟弟弗兰克·奥本海默是美国历史上动荡时期与共产主义有关的伟大物理学家。1942年8月，罗伯特被任命为“曼哈顿计划”的实验室主任，建立了洛斯阿拉莫斯实验室（LANL），并于1945年领导制造出世界上第一颗原子弹，被誉为“原子弹之父”。1947年，罗伯特担任原子能委员会总顾问委员会主席。
但在1953年这个分裂的麦卡锡时代，艾森豪威尔“以他早年的左倾活动和延误政府发展氢弹的战略决策为罪状起诉，甚至怀疑他是苏联的代理人”对罗伯特进行安全审查并吊销其安全特许权，这就是轰动一时的“奥本海默案件”。
印度物理学家钱德拉塞卡拉·文卡塔·拉曼（Chandrasekhara Venkata Raman, 1888-1970）的父亲是数学和物理学家，他早在学生时期就开始了对光学和声学的研究。拉曼因发现光照射到分子上发生散射时波长会发生一定变化（称为拉曼散射）而获1930年诺贝尔物理学奖，如今，拉曼散射已经成为化学、物理学、材料科学研究必不可少的工具。同时，他也对光量子自旋的发现做出了贡献。
作为X射线光谱学的早期研究者，瑞典物理学家曼内·西格巴恩（Manne Siegbahn, 1886-1978）研发出X射线的高精度测量技术，推动了量子论和原子物理学的发展，并由此获得1924年的诺贝尔物理学奖。曼内的儿子凯·西格巴恩（Kai Siegbahn, 1918-2007）跟随父亲研究这一领域并成为了激光光谱学的专家。
他致力于研发一种用电子检测复合材料成分和纯度的新技术——X射线光电子能谱分析（X-ray photoelectron spectroscopy, XPS），并于1954年获得了氯化钠的首条高能高分辨X射线光电子能谱。
英国物理学家约瑟夫·约翰·汤姆逊（Joseph John Thomson, 1856-1940）是第三任卡文迪许实验室主任，以其对阴极射线和气体电导率的研究和发现电子的实验著称。
1897年，汤姆逊在研究稀薄气体放电的实验中，证实了电子的存在，并测定了电子的荷质比，轰动了整个物理学界，也因此在1906年荣获诺贝尔物理学奖。20世纪20年代，汤姆逊的儿子乔治·佩吉特·汤姆森（George Paget Thomson, 1892-1975）在这一领域做出了进一步的研究，他的电子衍射实验显示电子是以波的形式存在，尽管电子也是由微小的颗粒组成。