19世紀末，物理學進人了一個新的發展時期，推動物理學發展的物理實驗，同時從經典物理學發展時期以個人為主輔以簡單儀器進行研究的形式，發展到近代物理學研究中集體分工合作並配備高級精密儀器的形式。這種發展，導致現代物理實驗室的出現。
最早的現代物理實驗室是英國的卡文迪許實驗室。不少人以為這個實驗室是著名的英國科學家、引力常數的測定者、確定水的組成並發現氫氣的亨利·卡文達許建造的，其實不是這麼回事。當卡文迪許實驗室建成時，亨利·卡文迪許離開人間已有半個多世紀了。卡文迪許實驗室是在英國公爵德馮夏爾·卡文迪許的資助下建成的。這位同姓的公爵是亨利·卡文迪許的親戚。
卡文迪許實驗室於1872年破土動工，兩年後就在劍橋自由學校巷裏建成。說也奇怪，這個物理實驗室竟是在一位著名的理論物理學家--麥克斯韋的領導下籌建的，他還是它的第一任主任。為了給實驗室增添儀器，麥克斯韋拿出了自己不多的積蓄。
卡文迪許實驗室它不僅出成果，而且出人才。許多有成就的物理學家都曾在這裏受到過現代物理學的熏陶。領導卡文迪許實驗室的都是成就輝煌、赫赫有名的現代物理學大師。繼麥克斯韋之後，任卡文迪許實驗室主任的有：現代聲學和光學的奠基人瑞利，電子的發現者J·J·湯姆遜（他在28歲時就當上了主任），現代原子核物理學之父盧瑟福，以科學研究組織工作見長的W·L·布拉格，現代固體物理的先驅莫特。除麥克斯韋之外，都是諾貝爾獎金獲得者。