物理學領域中，實驗物理學或實驗物理是直接觀察物理現象，以獲取關於宇宙中從大到小各種資料的學科分類，包含許多類型的子學科。其中各個子學科皆有一相似目標，即是收集並解釋所得到的數據資料。方法上則各異，從很簡單的實驗與觀察，到如同大型強子對撞機(Large Hadron Collider, LHC)這樣的複雜實驗都屬於此一分類。
當前主要的實驗
當前一些重大的實驗物理計畫有：
方法
實驗物理學主要使用兩種實驗研究方法，可控實驗與自然實驗。受控實驗通常是在實驗室內進行完成，因為實驗室能夠提供一個可控制的環境。自然實驗的實驗環境则無法控制與調整；例如，在天文物理學裏，當觀測星體時，科學家無法控制星體的物理性質、化學成分、運動狀態等等。
傑出實驗物理學家
實驗物理學比較不強調研究者的數學造詣。例如，麥可·法拉第沒有受过良好的正統數學教育，只懂得一點微積分。實際上，他對數學不感興趣。法拉第認為透過數學瞭解自然很容易與真正的自然現象失去接觸；他希望能夠腳踏實地，越接近自然現象越好，而实現這目標的方法就是不斷地做實驗。法拉第勤於做筆記，他將實驗的所有相關細節都一絲不苟的詳盡記錄。巨著《電學實驗研究》就是這些筆記的結晶。法拉第具有豐富的想像力，喜歡問問題，不停地問問題，然後做實驗來尋求這些問題的答案。在這些層出不窮的問題中，存在著一個核心思想——這些自然現象的實際狀況為何？
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