Yüksek enerji ve plazma fiziği, atom altı parçacıklar ve bu parçacıklar arasındaki ilişkileri inceleyen bilim dalıdır. Atom altı parçacıklarla yapılan deneyler oldukça yüksek enerjilerde yapıldığı için yüksek enerji fiziği olarak da adlandırılır. Yüksek enerjilerde çalışılan diğer bir bilim dalı da plazma fiziğidir. Plazma fiziği; Güneş ve diğer yıldızların yapısını ve enerjilerinin kaynaklarını inceler, Dünya üzerinde bu enerjinin nasıl üretilebileceğini ve kullanılabileceğini araştırır.
Güvenli uzay seyahatleri için uzaya gidiş süresinin kısaltılabilmesi ve gerekli olan enerji kaynağının miktarının belirlenmesi, yüksek enerji ve plazma fiziğinin çalışma konularındandır. Savunma; uzay ve roket sanayisi, nükleer ve tıbbi atıkların arıtılması, yüksek enerji ve plazma fiziğinin uygulama alanlarındandır. Fizik mühendisliği bu alanla ilgili mesleklere örnektir.