Untuk pekerjaan dalam ruang lingkup fisika umumnya fisikawan bekerja untuk menemukan pola dan keteraturan di antara fenomena-fenomena yang terjadi di alam. Berdasarkan pola yang ditemukan, fisikawan kemudian berusaha menemukan hukum alam untuk fenomena-fenomena tersebut, dan jika memungkinkan, pola dan keteraturan yang ditemukan juga digunakan sebagai acuan untuk memprediksi fenomena-fenomena yang baru. Dalam siklus ini, seringkali fisikawan menemukan bahwa apa yang tampak sebagai fenomena-fenomena yang berbeda, sebenarnya merupakan fenomena yang sama yang teramati lewat aspek-aspek yang berbeda. Jadi, hukum alam yang berbeda dapat terungkap sebagai manifestasi tertentu dari hukum alam yang sama. Teori-teori yang berbeda ternyata dapat dimasukkan ke dalam satu teori yang tunggal, yang lebih luas, dan lebih mendasar.Â
Penyatuan dan penggabungan beragam fakta atau konsep untuk membentuk kerangka kerja yang lebih umum ini disebut dengan unifikasi atau penyatuan. Unifikasi terus-menerus terjadi dalam fisika baik itu dalam skala teori atau hukum dan sebagainya sebagai unsur penting dari upaya fisikawan untuk mendapatkan pemahaman yang lebih sederhana akan hal-hal yang tampaknya berbeda sebagai manifestasi dari hal yang sama.
Sebelum Sir Isaac Newton muncul, apa yang kita kenal sekarang sebagai gravitasi hanya dipandang sebagai kekuatan yang menarik benda-benda ke bawah menuju Bumi. Di sisi lain, Johannes Kepler dan para astronom lain menunjukkan bahwa planet bergerak mengelilingi Matahari mengikuti orbit berbentuk elips. Pada saat itu, tidak ada satupun yang tahu mengapa dan apa yang menyebabkan planet bergerak mengelilingi matahari mengikuti orbit tersebut. Kedua fenomena ini, yaitu gerak planet dan fenomena benda-benda yang selalu jatuh menuju Bumi belum dipandang sebagai fenomena yang sama.
Misteri ini baru bisa dipecahkan oleh Newton melalui teori gravitasinya. Newton menggabungkan atau menyatukan kedua fenomena yang tampaknya sangat berbeda tadi dengan satu prinsip yang tunggal. Newton mengusulkan bahwa semua benda yang memiliki massa akan saling tarik-menarik satu sama lain dengan kekuatan yang sebanding dengan massa benda-benda tersebut, dan berbanding terbalik dengan pangkat dua dari jarak yang memisahkan benda-benda tersebut. Dengan hubungan yang sederhana ini, Newton dapat menjelaskan bahwa peristiwa jatuhnya benda ke bumi, gerak bulan mengitari bumi, dan gerakkan planet mengelilingi matahari disebabkan oleh gaya yang sama yaitu gravitasi.
Contoh kasus unifikasi lainnya terjadi pada abad ke-19 ketika Dmitry Mendeleyev berhasil menemukan pola di antara unsur-unsur yang mengarah pada pengembangan tabel periodik unsur yang pertama. Mendeleev berhasil mengelompokkan berbagai jenis unsur kimia yang saat itu dipandang sebagai unsur-unsur yang berbeda ke dalam apa yang disebut table periodic unsur. Memasuki abad ke-20, mekanika kuantum menjelaskan tabel periodik Mendeleev dengan lebih detail. Sampai di sini jelas bahwa unit dasar dari unsur kimia yang oleh Mendeleev dikelompokkan sebagai jenis-jenis unsur yang berbeda, ternyata tidak lain adalah atom yang terdiri dari inti bermuatan positif dan sejumlah elektron yang bermuatan negatif. Dengan kata lain, semua unsur tersebut adalah fenomena yang sama yang disebut dengan atom. Masing-masing dari setiap unsur tersebut dicirikan oleh berapa banyak jumlah elektron dalam atom unsur tersebut, beserta dengan nomor atomnya - perbedaan ini yang berfungsi dalam mengurutkan unsur-unsur dalam tabel periodik.
Sifat kimia dan fisika suatu unsur bergantung pada keadaan yang diperbolehkan pada sistem inti atom beserta elektronnya, khususnya keadaan dasarnya atau keadaan energi terendahnya. Semua hal ini (ciri-ciri atom) dijelaskan oleh mekanika kuantum. Ini adalah penyatuan pada skala atom. Unsur-unsur kimia yang tampak berbeda dalam banyak hal, dapat dipahami sebagai manifestasi dari fenomena dasar yang sama yaitu fenomena yang memuat sejumlah elektron dalam medan listrik dari inti bermuatan positif yang disebut atom.
Sekarang beralih ke contoh penyatuan hukum. Sampai abad ke-19, pemahaman tentang efek listrik dan magnet dan hubungan antara keduanya telah berkembang secara bertahap. Berbagai pola yang telah ditemukan dinyatakan dalam sejumlah hukum, antara lain hukum Coulomb, hukum Ampere, hukum Biot-Savart, dan hukum Gauss.
Pada abad ke -19, James Clerk Maxwell mengajukan teori elektromagnetisme dalam bentuk himpunan persamaan yang disebut persamaan Maxwell. Persamaan ini menyatukan semua hukum yang telah disebutkan sebelumnya, dalam arti bahwa semua hukum tersebut dapat diturunkan dari persamaan Maxwell. Semua berbagai hukum menjadi dipahami sebagai aspek yang berbeda dari hukum elektromagnetisme, seperti yang diungkapkan oleh persamaan Maxwell. Lebih jauh, teori Maxwell menunjukkan bahwa listrik dan magnet itu sendiri harus dilihat sebagai dua aspek dari fenomena elektromagnetisme yang lebih umum. Dengan cara ini, listrik dan magnet disatukan dalam elektromagnetisme.
Penyatuan terjadi juga pada tataran teori. Misalnya, perlakuan kuantum modern terhadap gaya elektromagnetik, gaya (nuklir) lemah, dan gaya (nuklir) kuat dilakukan dalam kerangka teori medan kuantum, di mana ketiga gaya tersebut dijelaskan melalui apa yang dikenal sebagai teori gauge (pengukur). Teori kuantum sendiri merupakan unifikasi dari teori kuantum dan teori relativitas khusus Einstein.
Selama abad ke-20, gaya elektromagnetik dan gaya lemah dipahami memiliki banyak kesamaan meskipun keduanya tampak sangat berbeda. Pada kondisi energi yang cukup tinggi, yang berarti suhu tinggi, ketika energi massa perantara yang lemah menjadi diabaikan, kedua gaya tersebut bergabung menjadi apa yang disebut sebagai gaya elektrolemah (electroweak force). Gaya ini membentuk penyatuan gaya elektromagnetik dan gaya lemah yang berlaku pada energi tinggi.
