Velika ujedinjena teorija (GUT) je potraga za sažetom, jednostavnom teorijom u fizici od 2011. koja bi opisala interakciju između četiri temeljne sile prirode – elektromagnetizma, slabe i jake nuklearne sile i gravitacije. Budući da svaka teorija velikog ujedinjenja pokušava spojiti trenutno razumijevanje fizičkih sila, često se naziva istraživanjem u klasičnim teorijama ujedinjenog polja. Postoje mnoge različite objedinjene teorije polja koje objašnjavaju ponašanje materije i energije, no teorija struna se smatra najboljom perspektivom od 2011. za mogućnost povezivanja učinaka gravitacije s druge tri temeljne sile.
Fizika čestica trenutno koristi teoriju poznatu kao standardni model za opis interakcije fizičkih sila u prirodi. Trenutni oblik Standardnog modela iz 2011. uspostavljen je 1970-ih i objašnjava interakciju tri od četiri temeljne sile — elektromagnetizma i slabe i jake nuklearne sile. Kako se Standardni model razvijao, otkriveno je da su elektromagnetizam i slaba nuklearna sila zapravo aspekti iste sile na visokim razinama energije. Ovo se temelji na ranijim otkrićima britanskog fizičara Jamesa Maxwella u kasnom 19. stoljeću, ujedinjujući sile magnetizma i elektriciteta kao dva aspekta iste sile – elektromagnetizma. Velika ujedinjena teorija se stoga može smatrati pokušajem sjedinjavanja Standardnog modela s učincima gravitacije.
Budući da razvoj jednostavne teorije velikog ujedinjenja možda neće objasniti sve interakcije materije i energije u prostoru, često se konačna teorija koja ujedinjuje sve sile naziva Teorija svega (TOE). Tri bi glavne arene studija fizike morale biti ujedinjene u jednu kako bi se proizvela održiva teorija svega, a to uključuje standardni model, opću relativnost i kvantnu mehaniku. Jedan od ključnih prijedloga za to uključuje istraživanje teorije struna, koja opisuje temeljno stanje materije gdje je sve u fizičkom svemiru u konačnici sastavljeno od vibrirajućih energetskih petlji, svaka veličine Planckove duljine, ili 10-33 centimetra. Teoretizira se da su te žice izravni uzrok djelovanja sve četiri temeljne sile u prirodi, postojanja materije i energije, kao i prostora i vremena. Jedna od slabosti teorije struna je, međutim, da je izuzetno složena i zahtijeva interakcije u deset dimenzija prostora, dok je konačna teorija velikog ujedinjenja zamišljena kao jednostavna jednadžba ne duža od oko 1 inča (2.5 centimetra) u duljina ako je napisana uobičajenom veličinom rukopisa.
Međutim, možda najveći izazov u iznalaženju elegantnog oblika teorije velikog ujedinjenja od 2011. je uvođenje fizičke kozmologije gravitacije u jednadžbe. Gravitacija se najmanje razumije od svih fizičkih sila, a možda uopće nije sila. Neka istraživanja sugeriraju da je gravitacija jednostavno učinak savijanja prostora materijom kao što sugeriraju Einsteinova otkrića, jer izvor gravitacije nikada nije pronađen. Sve druge sile u prirodi imaju temeljne čestice vezane za njih, pa je fizika pretpostavila da bi gravitona čestica postojala kako bi objasnila gravitaciju. Dok se ne pribave dokazi koji objašnjavaju kako gravitacija djeluje i na makroskopskoj i na mikroskopskoj razini, Velika ujedinjena teorija koja ujedinjuje sve fizičke sile u prirodi ostat će nedostižna.