Вклад Роберта Оппенгеймера в развитие ядерной физики заключался в следующих достижениях:

• Разработка метода, позволяющего вычислять вероятности квантовых переходов. 1 Это было сделано в рамках теории непрерывного спектра. 1
• Теорема Эренфеста — Оппенгеймера. 1 В 1931 году учёный совместно с Паулем Эренфестом доказал её, что позволило показать недостаточность протонно-электронной гипотезы строения атомного ядра. 1
• Теория ливней космического излучения и других высокоэнергетических явлений. 1 Для их описания Оппенгеймер использовал формализм квантовой электродинамики. 1
• Расчёты искусственной радиоактивности элементов, подвергаемых бомбардировке дейтронами. 1 Вместе с Мельбой Филлипс учёный разработал новую теорию для объяснения этих результатов в 1935 году. 1 Она получила известность как процесс Оппенгеймера — Филлипс и используется до сих пор. 1
• Расчёты плотности энергетических уровней ядер, ядерного фотоэффекта, свойств ядерных резонансов. 1 Также учёный объяснил рождение электронных пар при облучении фтора протонами и развил мезонную теорию ядерных сил. 1

Кроме того, Оппенгеймер и его ученик Хартланд Снайдер опубликовали статью «О продолжающемся гравитационном сжатии», в которой использовалась общая теория относительности Эйнштейна, чтобы впервые в контексте современной физики показать, как могут образовываться чёрные дыры. 2