世界上著名的物理实验室有很多，也没有权威说法认为哪个最为著名，所以下面列举三个较为著名的物理实验室。
1、莱顿低温实验室：位于荷兰，二十世纪初，这个实验室在昂纳斯领导下，在低温领域独占鳌头，最先实现了氦的液化，发现了超导电性，并一直在低温和超导领域居领先地位。特别是其以大规模工业技术发展实验室，开创了大科学的新纪元。
2、劳伦斯辐射实验室：位于美国加州大学伯克利分校，它是电子直线加速器的发源地，创建于30年代，在创建人劳伦斯的领导组织下，实验室成员开展了广泛的科学研究，发现了一系列超重元素，开辟了放射性同位素、重离子科学等研究方向，是世界上成百所加速器实验室的楷模。
3、帝国技术物理研究所：位于德国，建于1884年，相当于德国的国家计量局，以精密测量热辐射著称，十九世纪末该研究所的研究人员致力于黑体辐射的研究，导致了普朗克发现作用量子，这个实验室可以说是量子论的发源地。