1911年以题为《金属电子论的研究》的论文取得物理学博士学位。毕业的时候，因为成绩优异获得卡尔斯堡奖学金，前往英国剑桥大学和曼彻斯特大学继续学习和工作。玻尔在那里接受卢瑟福教授的指导，两人结下了深厚的友谊。1913年玻尔任曼彻斯特大学物理学助教，1916年任哥本哈根大学物理学教授，1917年当选为丹麦皇家科学院院士。1920年创建哥本哈根理论物理研究所，任所长。1922年玻尔荣获诺贝尔物理学奖。1923年接受英国曼彻斯特大学和剑桥大学名誉博士学位。1937年五六月间，玻尔曾经到过我国访问和讲学。1939年任丹麦皇家科学院院长。第二次世界大战开始，丹麦被德国法西斯占领。1943年玻尔为躲避纳粹的迫害，逃往瑞典。在慌乱中，玻尔把一瓶啤酒错当重水带走。后来地下组织派人潜回实验室取出重水，避免了一次后果不堪设想的灾难。另外，玻尔在离开实验室的时候，还忍痛把诺贝尔金质奖章溶解在王水中，一直到1945年大战结束，玻尔回到实验室里，才取出这瓶保存下来的王水，把金沉淀出来，重新铸成金质奖章。1944年玻尔在美国参加了和原子弹有关的理论研究。1947年丹麦政府为了表彰玻尔的功绩，封他为“骑象勋爵”。1952年玻尔倡议建立欧洲原子核研究中心（CERN），并且自任主席。1955年他参加创建北欧理论原子物理学研究所，担任管委会主席。同年丹麦成立原子能委员会，玻尔被任命为主席。
玻尔是量子力学中著名的哥本哈根学派的领袖，他在物理学上的主要成就是提出了原子结构的“玻尔模型”，以及对于原子核裂变理论的研究。
玻尔分析了卢瑟福提出的原子模型的缺陷，对它作了大胆的改进。1913年，由卢瑟福推荐，玻尔在《哲学杂志》上发表了题为《原子和分子结构》的文章，他把光的量子学说和原子的有核模型结合起来，提出了关于原子结构的“玻尔模型”，后人也把它叫做“卢瑟福－玻尔模型”。玻尔利用这一模型，对只有一个电子的氢原子和类氢原子的谱线频率作出了相当成功的解释。玻尔的理论在量子论发展历史上曾经起过很大的作用，有人甚至称他的论文《原子和分子结构》发表的日期是“现代原子理论的诞生日”。爱因斯坦也称赞玻尔的理论是“最伟大的发现之一”。由于玻尔对原子物理学做出了开拓性的贡献，荣获了1922年底的诺贝尔物理学奖。
玻尔在原子核反应理论和解释重核裂变现象等方面，也做出了重要的贡献。玻尔还提出了著名的“对应原理”，认为微观运动规律和宏观运动规律具有互相对应的关系。1922年，他和助手们一起发现了第72号元素铪。
玻尔是一位出色的教育家，具有卓越的教学才能。他和他的导师卢瑟福一样，学风民主，平易近人，虚怀若谷，善于向年轻人学习。1961年玻尔访问苏联的时候，有人曾经问他：“您是怎样成功地创建了第一流的理论物理学学派的？”玻尔不假思索地回答说：“可能因为我从来不感到羞耻地向我的学生承认——我是傻瓜。”的确是这样，玻尔吸引了世界各地的年轻学者。在他的研究所里，经常有五六十名外国学者在进行学习和工作。据统计，玻尔在世的时候，全世界有三十多个国家的近千名科学家或长或短地在哥本哈根进修和工作过。玻尔精心培养出了一批出类拔萃的青年物理学家，像海森堡、泡利等为创建量子力学立下丰功伟绩的一代英豪。在玻尔的学生和助手中，获得诺贝尔奖的多达七人。有人说，玻尔把哥本哈根变成了“原子物理学的首都”，真是一点不假。
在这里值得一提的是，玻尔曾经为中丹人民的友谊和学术交流做出了重要的贡献。从1937年5月20日起，玻尔偕夫人以及儿子H·玻尔来到中国进行了为期18天的讲学和游览，受到中国学术界的热烈欢迎。玻尔在上海、杭州、南京和北平一共做了七次讲演，内容都是关于原子物理和核物理方面的问题。有一次，玻尔参观北京大学物理实验室，了解到中国学者也在研究拉曼效应，已经从苯散射的复杂光谱中发现了两条靠得很近的谱线991和984，并且得到了清晰的照片。他对中国当时能拍下要几百个小时曝光才能显影的984谱线大加赞赏。玻尔一直珍视着中丹友谊。他在去世前，曾经嘱托他儿子、著名物理学家A·玻尔访问中国。为了实现父亲的遗愿，A·玻尔曾经两次来中国访问和讲学。玻尔访华已作为中国现代科学史上的一件大事载入史册。
1962年11月18日，玻尔在午睡中溘然辞世，终年77岁。他逝世前一天，在家里研究室的黑板上画的最后一张图是爱因斯坦的“光子箱”。
“科盲”李政道
美籍华裔物理学家李政道（1926～），1926年11月25日出生于中国上海。1943年毕业于江西联合中学。同年就读于浙江大学物理系。次年转入国立西南联大，在这里，李政道遇到了一生中获益最多的老师——吴大猷。1946年受吴大猷推荐赴美留学，就读于芝加哥大学物理系，虽然大学未毕业，还是进了芝加哥大学物理研究院，开始同杨振宁合作。1950年6月获芝加哥大学哲学博士学位，赴加拿大担任天文研究员。1951年受聘于普林斯顿高级研究所。1953年到哥伦比亚大学任教。1960年任普林斯顿高级研究所教授。1963年来到哥伦比亚大学，担任第一位“费米讲座”的物理学教授。同年，携夫人返回阔别26年的中国大陆。后多次返回祖国，改革开放以来，对中国的教育和科学技术发展作出了重大贡献。
1953年，由于新发现的K介子在衰变时与宇称守恒定律不符，他与杨振宁合作研究，1956年得出弱相互作用中宇称不守恒的结论，次年由华裔物理学家吴健雄实验获得证实。过去物理学界认为宇称守恒是和能量守恒、电荷守恒一样普通适用的定律。杨、李的理论对物理学界震动很大，促进了20世纪60年代对基本粒子的大量研究工作，是物理学界的一大里程碑。1957年，年仅31岁的李政道与杨振宁分享了该年度诺贝尔物理学奖。尽管他们早已入了美籍，但也是华人，消息传来，中国人无不引以为傲。
在20世纪70年代到80年代间，他创立的非拓扑性孤子理论及强子模型方面的研究工作，具有经典意义。量子场中的“李模型”对以后的场理论和重整化研究有很大的影响。
李政道的科学成就是与他特有的天赋和自身的努力分不开的。他的老师吴大猷回忆道：“李政道应付课程，绰有余裕，每日都来我处请我给他更多的阅读物及习题。他求知心切，真到了奇怪的程度。有时我有风湿痛，他替我捶背。他帮我做任何家里的琐事。我无论给他什么难的书和题目，他很快的就做完了，又来索更多的。我由他的解决问题的步骤，很容易地发现他的思维敏捷，大异寻常。老实地说，在此后的一年中，我因为自己的问题——冠世（吴之夫人）的卧病；每日的买菜，升炉，煮饭；物价的日日上涨，实在没有心绪来预备许多的参考书和题目给他。好在他的天资高，亦不需我的讲解。”尽管李政道在吴先生手下只呆了14个月，但吴先生是影响他最深远的一位师长。李政道后来回忆说：“我从吴老师那里学到的不仅包括人格的涵养，最重要的是学到对知识的‘忠诚’
（dedication）。”可见，一位好的老师对学生的影响有多么的重要。
如今李政道已经年届古稀，但他仍然经常一天工作十七八个小时。不过，呕心沥血的科研工作给他的感受绝不是“吃苦”，而是其乐陶陶。当有的科学界以外的人士自谦地说自己是科盲时，李政道说道：“我也是个科盲。”他说，天文学上有一个很大的谜，宇宙中90%以上的物质是所谓的“暗物质”，暗物质是什么，今天的物理学家还不能回答。因此，在广袤无垠的大自然面前，我们每个人都是不折不扣的“科盲”。
李政道对培养年轻人非常的重视。他将毕生的积蓄全部捐献出来，作为奖学金资助学生的学习和研究活动。
在世纪之交的今天，李政道告诫年轻人：21世纪将会是以物理为基础的各学科交融的世纪。