Atom fiziğinde en son araştırma anormal durumlardaki atomlar üzerinde yoğunlaştırılmıştır. Sözgelimi, çok elektronlu bir atomun tek bir elektronunun çok enerjili bir düzeye uyarıldığı 'Rydberg Atomları' diye anılan atomlar üzerinde çalışılmıştır. Rydberg atomları, hidrojen atomlarına benzer davranırlar ve özellikleri Bohr kuramlarından hesaplanan enerjilerle kesin olarak tanıımlanır. Ayrıca elektronların birinin karşı proton gibi daha ağır, negatif yüklü atomdan, küçük bir parçacıkla yer değiştirdiği 'egzotik' atomlar üzerinde de çalışılmıştır.Ağır tanecik çekirdeğe bir elektrondan daha yakın olduğundan bu tür atomlar nükleer yapı araştırmalarında işe yararlar. Nükleer fizik, doğal olarak bulunmayan uranyumdan ağır çekirdekler üzerinde çalışmak için yöntemler geliştirmiştir. Uranyum ötesi elementleri elde etmenin bir yolu , hafif 2 çekirdek demetini çarpıştırmaktır. Böyle bir çarpışmada iki çekirdek bazen yeniden ayrılmadan önce kısa bir süre üzerinde çalışılabilen, daha ağır bir çekirdek halinde birleşirler. Böyle ağır-iyon çarpışmaları, 300 kadar çok nükleon içeren çekirdekler üretmiştir.