为了解释物质之间的作用现象，法拉第首先引入场的概念，认为电荷通过电场对别的电荷产生库仑力作用。后来人们认为物质之间的相互作用都是通过相应的场产生的。如磁铁周围存在磁场，磁铁通过磁场对其它磁性物质产磁力作用。

物质之间的场相互作用产要有四种类型：强相互作用、电磁相互作用、弱相互作用和万有力相互作用。四种相互作用的差别很大。核力很强，万有引力作很弱，两者之间相差几十个数量级。强作用和弱作用距很短，约10^-17m左右，几乎是一种直接作用。万有引力作用距离很远，几乎达到宇宙的每一个角落。场的本质及其统一问题一直是物理学家关心的最重要的问题，也是物理学的基本问题。

二十世纪初期，爱因斯坦研究过电磁力和万有引力的统一，但没有成功；海森堡也曾致力于各种场的统一研究，也没有结果。六十年代，格拉肖、温伯格等人在振宁--密耳斯规范场论的基础上建立了弱电统一理论，试图把弱作用和电磁作用统一在一个理论的框架里。1974年，格拉肖和乔奇提出“大统一场”的概念，试图把强作用与弱电作用统一起来。一些物理学家正在偿试将万有引力统一到这种规范场理论的框架中，企图建立“超大统一场”理论。但都没有成功。

获得大量实验支持的基础理论是“标准模型”，它将电磁、强、弱三种作用统一在一个框架下。在该模型中，电子、 muons介子、中微子和夸克构成物质。它们通过上述力相互作用，但传递力的是其它粒子，如光子和最近发现的W和Z波色子和胶子。标准模型计算给出的结果与实验结果吻合得非常令人满意。从1979年至今，在这一领域获诺贝尔奖的人达十几人之多，如提出弱电统一理论的格拉肖、萨拉姆和温伯格，在实验中发现 W和Z粒子的Carlo Rubbia 和 Simon van der Meer。在数学上阐明这一理论的Gerardus 'tHooft和Martinus Veltma也在1999年荣获此殊荣。然而标准模型理论还是不完善的，它没有统一自然界最重要的万有引力。即使引力被认为交换引力子产生，但没有人能将万有引力统一到这一框架里。

近年来发展起来的弦理论假设宇宙时空中有一种如乐弦一样的纤维状最基本的东西，它不由任何物质组成，相反，宇宙中的所有其它物质都是由它组成的。象乐弦的每一种不同的振动产生特定的音符，时空弦的每一种振动模式产生一种质点状的基本粒子。至此，牛顿梦想的上帝第一推动力再一次出现。只是，在牛顿看来，上帝的动力使天体开始运行，在弦学家看来，上帝的动力构成了粒子。最新的超弦理论则想把在数学上完全不兼容的量子力学和广义相对论统一到一个框架里。为此目的，它修改人们对时空和万有引力的认识，认为时空可以进行结构重组使时空弦破碎然后重新组合。它的主要应用领域是黑洞等并没有获得实验验证的领域，即将广义相对论应用到普朗克长度(10^-35m)的时候寻求其与量子力学的统一。而目前实验室能达到的微观尺度仅达10^-18m，可见它能被抄作的空间有多大。当然，它们都可能发展成为一套数学上自洽的理论体系。