Nukleonika je grana fizike koja se bavi jezgramom atoma i izgradnjom uređaja za eksperimentiranje na jezgrama atoma. Fizika se bavi načinom na koji materija stupa u interakciju s i proizvodi sile energije, a nukleonika se posebno usredotočuje na to kako atomi mogu stvarati energiju. Proučavanje nuklearne energije i nuklearnih reakcija spada u ovu kategoriju, pa tako nukleonika dobiva i češće korišteni naziv nuklearna fizika. Ovo područje proučava sve različite reakcije koje znanstvenik može stvoriti spajanjem i cijepanjem samog središta atoma. Najpoznatije otkriće bio je izum atomske bombe, koja je svoju razornu snagu dobila od cijepanja atoma.
Ernest Rutherford je zaslužan za stvaranje modernog koncepta jezgre. Njegova opažanja su pokazala da bi se alfa-zrake raspršile kada udare u atom i zaključio je da jezgra mora postojati da bi izazvala ovaj efekt raspršenja. Njegov rad, kombiniran kasnije uz pomoć Nielsa Bohra, doveo je do teorije koja detaljno opisuje strukturni sastav atoma. Iako se teoriji još uvijek prilagođavaju kako se pojavljuju nova otkrića, opća struktura se još uvijek smatra valjanom i na nju se oslanjaju istraživači i znanstvenici.
Danas nukleonika proučava nukleone koji se nalaze u jezgri u središtu atoma. Više od jednog nukleona može postojati u jednom atomu i znanstvenici pokušavaju klasificirati te čestice i razumjeti njihov rad. Različite teorije imaju za cilj objasniti znanstvene misterije koje se događaju na mikroskopskoj skali atoma. Neki znanstvenici vjeruju da postoje još manje čestice koje jednostavno još nemaju tehnologiju za pregled. Daljnja istraživanja polako vode do otkrića sve manjih i manjih mikroskopskih građevnih blokova koji čine svu materiju u svijetu u kojem ljudi žive.
Ova otkrića, zajedno s teorijom da čak i manje čestice još čekaju da budu otkrivene, dovela su do toga da se nukleonika odvoji u zasebno područje proučavanja poznato kao fizika čestica. Ovo proučava elektrone, neutrone i protone, za koje je većini ljudi rečeno da čine atome. Također zadire dublje u manje poznate čestice kao što su kvarkovi. Da bi ove nezamislivo male čestice uopće pokazale bilo kakav znak postojanja, moraju se odbiti jedna u drugu velikom brzinom. Nukleonika i fizika čestica rade na razvoju instrumenata, kao što je akcelerator čestica, koji omogućuju ove uvjete.