在楊振寧提出“宇稱不守恒”之前，整個物理界都認為宇稱守恒。比如這就好比大家都認為“1加1等於2”，“宇稱守恒”就是這個道理。但是，楊振寧的研究顛覆了整個物理學的理念，然後整個物理學界都在這個理論的基礎上研究物理學。
楊振寧在粒子物理、統計力學和凝聚態物理方面做出了裏程碑式的貢獻。20世紀50年代，他與R.L. Mills合作提出了非阿貝爾規範場理論。1956與李政道合作提出弱相互作用宇稱不守恒定律；在粒子物理和統計物理方面做了大量開創性的工作，提出了楊-巴克斯特方程，為量子可積系統和多體問題的研究開辟了新的方向。
楊振寧還推動建立了中文大學數學科學研究所、清華大學高等研究中心、南開大學理論物理實驗室和中山大學高等學術研究中心。