Niels Bohr đã nghiên cứu cấu trúc của nguyên tử và đoạt giải Nobel Vật lý năm 1922 vì đã khám phá ra mô hình Bohr. Ông đã phát triển mô hình giọt lỏng của hạt nhân nguyên tử, đề xuất ý tưởng bổ sung và xác định đồng vị U-235 cần thiết cho sự phân hạch hạt nhân. Sau khi chạy trốn khỏi cuộc xâm lược của Đức vào Đan Mạch, ông đã nghiên cứu việc phát triển bom nguyên tử tại Los Alamos, Hoa Kỳ.
Mô hình Bohr đề xuất các electron quay quanh hạt nhân vì lực điện từ hơn là lực hấp dẫn. Do sự khác biệt này, các electron không sụp đổ vào hạt nhân mà đi từ vỏ quỹ đạo này sang vỏ quỹ đạo khác khi mức năng lượng thay đổi.
Là một công dân Đan Mạch, Bohr chống lại việc tham gia vào nghiên cứu năng lượng hạt nhân của Đức và hỗ trợ nhiều nhà khoa học Do Thái thoát khỏi quyền lực của Đức Quốc xã. Anh ta trốn khỏi Đan Mạch vào năm 1943 và cuối cùng tìm đường đến London, nơi anh ta tham gia vào các cuộc thí nghiệm cho một quả bom phân hạch hạt nhân khả thi.
Bohr kiên quyết rằng nghiên cứu nguyên tử nên được chia sẻ, khiến Winston Churchill coi ông là một nguy cơ bảo mật. Ông tổ chức Hội nghị các nguyên tử vì hòa bình ở Geneva năm 1955.
Con trai của Bohr là Aage Niels Bohr cũng đóng góp cho thế giới vật lý. Aage đoạt giải Nobel Vật lý năm 1975.