Onsager在两篇论文中提出了描述像热传递这种不可逆过程的普适理论。在这套理论中，Onsager推导了一组应用广泛的“倒易关系”。例如，他们可以被用于预测热电子和自旋电子器件的行为。（Onsager荣获了1968年的诺贝尔化学奖）

1932年，Urey、Brickwedde和Murphy发现了一种由一个质子、一个中子和一个电子组成的氢的同位素——氘。随后在第二次世界大战中，氧化氘（也就是我们现在所说的重水）被应用到核反应堆中。如今，氘被广泛应用于核磁共振实验以及大量的化学和粒子物理学实验。（Urey荣获了1934年的诺贝尔化学奖。）

通过观察宇宙射线中未知粒子在云室中的轨迹，1933年，Anderson发现了电子的反粒子——正电子。狄拉克曾预言每一种费米子都具有一个质量相同但电荷相反的反粒子，Anderson的发现为这项预言提供了第一个证据支持。（安德森荣获了1936年的诺贝尔物理学奖）

Einstein（爱因斯坦）、Podolsky和Rosen（EPR）构造出一个思想实验旨在证明量子力学和定域实在性间的冲突。后来的实验通过验证贝尔不等式不成立反而证实了量子力学的正确性。EPR在论文中论述了纠缠的性质，纠缠现在已经成为量子信息领域的基础。