Научная деятельность 

     Характерная черта научной деятельности П. Л. Капицы как физика-экспериментатора — тесная связь исследовательской работы с изобретательской. Работу над каждой новой научной проблемой он обычно начинает с разработки оригинальных экспериментальных установок, поскольку такая аппаратура позволяет наблюдать исследуемое явление в наиболее благоприятных условиях. Многие из них — поистине фундаментальные изобретения — прочно вошли в практику научного эксперимента, в технику, производство. Эта черта нашла отражение в формулировке Нобелевского комитета.

В 1924 Капица П.Л. предложил новый метод получения импульсных сверхсильных магнитных полей (напряженностью до 500 000 эрстед). Получив рекордные значения магнитного поля, изучал его влияние на различные физические свойства вещества. Установил в 1928 закон линейного возрастания электрического сопротивления ряда металлов от напряженности магнитного поля (закон Капицы). Создал новые методы ожижения водорода и гелия, сконструировал новые типы ожижителей (поршневые, детандерные и турбодетандерные установки). В 1934 построил ожижитель гелия детандерного типа производительностью 2 л/ч, в 1939 — установку низкого давления для промышленного получения кислорода из воздуха. Турбодетандер Капицы заставил пересмотреть принципы создания холодильных циклов, используемых для ожижения и разделения газов, что существенно изменило развитие мировой техники получения кислорода.

Разработав технику получения жидкого гелия, изучил его свойства. В ряде своих экспериментов показал, что при температуре ниже критической (2,19К) вязкость жидкого гелия становится чрезвычайно малой (открытие сверхтекучести гелия II), и обстоятельно изучил свойства жидкого гелия в этом новом состоянии, в частности показал, что он состоит из двух компонент — сверхтекучей и нормальной. Эти исследования стимулировали развитие квантовой теории жидкого гелия, разработанной Л. Д. Ландау. Наблюдал в 1941 скачок температуры на границе «твердое тело — жидкий гелий» (температурный скачок Капицы). В 1978 за фундаментальные исследования в области физики низких температур удостоен Нобелевской премии.

В послевоенный период внимание Капицы привлекает электроника больших мощностей. Развил общую теорию электронных приборов магнетронного типа и создал магнетронные генераторы непрерывного действия — планотрон и ниготрон. Выдвинул гипотезу о природе шаровой молнии. Экспериментально обнаружил (1959) образование высокотемпературной плазмы в высокочастотном разряде. Работы посвящены также истории физики и организации науки.

Дважды Герой Социалистического Труда (1945, 1974), дважды лауреат государственной премии СССР (1941, 1943). Член многих зарубежных академий наук и научных об­ществ. Золотая медаль М. В. Ломоносова(1959), медали М. Фарадея (1942), Б. Франкли­на (1944), Н. Бора (1964),. Э.Резерфорда(1966), премия Ф. Саймона (1973) и др. Главный редактор «Журнала эксперимен­тальной и теоретической физики» (с 1955) 

Лауреат Нобелевской премии по физике (1978). В 1938 г. П.Л.Капица открыл сверхтекучесть жидкого гелия (Государственная премия 1943 г.). 19 декабря 1978 года ему присуждена Нобелевская премия по физике "за фундаментальные изобретения и открытия в области физики низких температур".