学过中学和大学物理的朋友都知道，表征物质的热力学状态主要有几个参数--体积(或单位质量的体积，即密度)、温度和压强(或压力)。因此，研究各类物质(特别是固态凝聚态材料)在高压下的结构与性质，对於深化人们对於物质世界的了解(例如获得广泛范围下P-V-T物态方程)非常重要。高压物理这个学科也因此数十年来一直得到人们的重视，甚至在纳米热、生物物理热的今天，NATURE、SCIENCE、PRL上面涉及高压研究的文章还是不见减少。
高压现象在自然界是普遍存在的，例如我们的地球以及其它的行星内，都存在在相当的高压。地幔深处的压强大约在150个GPa以内，而地核则更高。再如爆炸能够产生冲击波高压。但是，我们在实验室研究高压，不可能去钻到地心，也不可能老搞爆炸，因此必须有一些产生高压的实验手段。根据高压产生的手段不同，高压研究大致可以分成静高压和冲击高压。顾名思义，前者是通过一种称为diamond anvil cell（中文翻译金刚石对顶砧）的装置，用两头的金刚石机械地缓慢把压强加到样品上面；而后者则是利用类似发炮的方式，从一头把“炮弹”加速，冲向固定在另一端的样品，通过瞬时的撞击产生高压。受金刚石自身力学强度的限制，diamond anvil cell的静高压装置大概可以得到约400GPa左右的高压。传统的冲击高压，则最多只能达到几十GPa。近年来，美国从事武器相关研究的国家实验室分别利用磁加速(Sandia)和激光加速(Livermore)的原理，发展了冲击高压，压强范围已经扩展到了几百乃至上千GPa的范围。除了产生方式的差别以外，静高压装置产生的压强是近似各向同性的，而冲击高压，则是一维方向为主的，由此自然也就带来了材料在两类高压下不同的行为。
获得了高压以后，就需要去测量作为样品的材料在高压下的各类性质。首先需要的当然是结构的信息，这方面主要依靠X射线，特别是同步辐射光源。其次是各种光谱学特性，如Raman、光吸收/发射谱等。在国际静高压研究中，有一位值得华人骄傲的华人科学家--毛河光先生，堪称整个静高压研究的领军人物，他和他的合作者们，在Science, Nature上灌水的数量，连大多数生物学家都自叹不如。
比较静高压研究在基础研究的重大意义，冲击高压和国家安全的关系似乎更大一些，例如研究炸药在冲击高压下的结构与性质变化，模拟核爆炸过程产生的冲击波对物质的影响等等。美国的几大国家实验室和中国绵阳的工程物理研究院（九院）都有不少人在积极从事这方面的研究。
高压物理也是理论和计算物理学家们所青睐的对象。从材料模拟的角度，要模拟有限温度的系统，需要相当长的模拟时间才能使系统达到热平衡。而高压相对就直接了当的多，只需要以一定的技巧，在模拟超元胞上面施加压强张量就可以。90年代以后，高压模拟和第一性原理计算进一步结合，理论家们预言了很多固体材料特别是半导体材料的新高压相。从直觉来说，不管固体材料原先的结构如何，只要外压足够大，最后都会形成尽可能致密堆积的结构。事实上，多数的模拟也证实了这点。然而，致密结构不会是一下子就出现的，随压强的逐渐增大，往往还会有很多的中间相。在这个过程中，还会伴随物理性质的变化，例如半导体、绝缘体被压成金属等。最近几年，吉林大学马炎铭教授在这方面做出了很多相当出色的工作。
提到高压，不能不提一提金属氢。大家都知道氢作为最轻的元素，是宇宙中是普遍存在的，同时也是重要的能源(包括太空旅行的燃料) ，但是氢的存储是个很难的问题。从70年代起，理论家们就预言，当压强足够高(大概是几百GPa)的情况下，氢可能以原子状态形成金属性的固体，而且这种固体甚至有可能以一种亚稳态存在。也就是说，可以把氢气压成能量块。这样的前景无疑是诱人，也激发了前后两三代高压物理学家的热忱，特别是理论家们，对於氢高压固体相结构的预言层出不穷，差不多该领域每个成名的理论家都有自己的相。实验上，虽然金属氢尚没有实现(实现了肯定拿炸药奖)，但是静高压和冲击高压两方面实验得到的压强已经越来越高，人们的认识也在深入。但是到底哪天人类才能够实现金属氢的梦想，现在还不好说。
高压物理和材料科学当然也是密切相关的，特别是超硬材料的探索，一直是热门话题。
