他在基本粒子和量子场论的研究方面颇具建树,尤其是早期对弱电理论中SU(2)×U(1)对称群的发现,以及关于规范场理论与弱相互作用、电磁相互作用统一的问题探讨。尽管他提出了中性弱流的预言,但未能从理论上推导出具有静止质量的中间玻色子。不过,他继续在这一领域深耕,1972年预言了带电和中性的重轻子的存在,而1975年,他与合作者共同构建了基于温伯格-萨拉姆模型、电弱统一理论以及量子色动力学的大统一理论框架,并提出粲模型,预测了粲D介子的存在。此外,他还为宇宙学领域做出了重要贡献。正是这些卓越的成就,使得他与S.温伯格及A.萨拉姆共同获得了1979年的诺贝尔物理学奖。这位杰出的科学家不仅在美国物理界享有盛誉,而且他的研究成果对全球科学界产生了深远影响。