Пётр Леонидович Капица внёс значительный вклад в развитие физики магнитных явлений, физики и техники низких температур, квантовой физики конденсированного состояния, электроники и физики плазмы. 3 Некоторые достижения учёного:

• В 1920 году совместно с Н. Н. Семёновым предложил метод определения магнитных моментов атомов в атомном пучке. 1
• В 1924 году предложил импульсный метод получения сверхсильных магнитных полей и создал установку, в которой получал поля с магнитной индукцией до 320 Тл. 1
• В 1928 году обнаружил в сильных магнитных полях линейную зависимость электрического сопротивления ряда металлов от напряжённости магнитного поля (закон Капицы). 1
• В 1934 году создал установку для ожижения гелия адиабатическим методом, в которой поршневой детандер работал на газовой смазке. 1
• В 1939 году предложил новый метод ожижения воздуха с помощью цикла низкого давления, осуществляемого в высокоэффективном турбодетандере. 1 Этот метод позволил получать кислород (в жидкой и газовой фазах) в больших количествах. 1
• В 1938 году открыл явление сверхтекучести жидкого гелия (Сталинская премия, 1943). 1
• В 1947 году провёл исследования волновых и тепловых процессов в движущихся тонких слоях жидкости и создал теорию взаимодействия морских волн с ветром. 1
• В 1955 году предложил гидродинамическую теорию смазки при качении, а также гипотезу о природе шаровой молнии как о стационарном СВЧ-разряде в атмосфере. 1
• В 1950–1955 годах разработал СВЧ-генераторы — планотрон и ниготрон — мощностью до 300 кВт в непрерывном режиме и обнаружил, что в СВЧ-разряде в плотных газах образуется плазменный шнур. 1
• В 1959 году опытным путём обнаружил образование высокотемпературной плазмы в высокочастотном разряде. 2

В 1978 году Капица получил Нобелевскую премию по физике «за его фундаментальные изобретения и открытия в области физики низких температур». 15