常见理论系列
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万有理论试图统合大自然的所有基本相互作用：引力、强作用力、弱作用力、电磁力。由于弱相互作用能够将基本粒子从某一种变换成另一种，万有理论应该也会对于各种可能粒子给出深奥的了解。以下给出通常假定的理论路径，每一次的统合步骤会导致更上一层楼级。
万有理论
量子引力
引力 电核力（大统一理论）
宇宙学标准模型 粒子物理学标准模型
强相互作用SU(3) 弱电相互作用SU(2) x U(1)Y
弱相互作用 电磁学U(1)EM
电学 磁学
电弱统合发生于大约100 GeV，大统一发生于大约1016 GeV，与引力统合猜想应会发生于普朗克能量，大约1019 GeV。
至今为止，已有几种大统一理论被提议来统合电磁力与核力。大统一意味着电核力的存在，猜想应会发生于大约1016 GeV，远超过任何地球粒子加速器所能达到的能量。虽然，最简单的大统一理论已被实验结果排除，它的整体概念，特别是当与超对称连结在一起时，仍旧是理论物理学术界的喜好。超对称大统一理论似乎很有道理，这不仅是因为它们在理论方面的美感，而且因为它们自然地制备出大量暗物质，还因为宇宙暴胀可能与大统一物理有关（虽然宇宙暴涨并不是大统一理论的必然结果）。但是，大统一理论明显地不是终极答案；当今标准模型与所有提议的大统一理论都是量子场论，需要使用可能隐藏瑕疵的重整化方法来获得有意义的答案。物理学者通常将这需求视为它们只是有效场论的标志，它们遗漏了在非常高能量时才会出现的关键现象。[3]
量子引力步骤涉及到解决量子力学与广义相对论之间的分歧。至今为止，尚未出现任何可以广被接受的量子引力理论，因此也尚未出现任何可以广被接受的万有理论。
除了解释图表里的作用力以外，万有理论也或许可以解释现代宇宙学提出的两种候选论题：宇宙暴胀与暗能量。但是，这些论题尚未能用实验严格证实。更加地，宇宙学实验建议暗物质存在，而且是由标准模型以外的基本粒子组成。
弦理论与M理论
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弦理论或许有可能成为宇宙的最终理论。很多物理学者认为，在宇宙初始时期（大爆炸之后10−43秒内），四种基本力都曾属同一种基本力。与大多数其它理论不同，弦理论可能正在合并这四种基本力的过程。根据弦理论，宇宙的每一个粒子，在它的最微观层级（普朗克尺度），是由各种呈不同方式振动中的弦组成。弦理论声称，这些独特振动方式的弦形成了独特质量与力荷的粒子，例如，电子是以某种方式振动的弦，u夸克是以另一种方式振动的弦。[4]:842-845
弦理论有一个很令人惊讶的性质，即它需要额外维来达成一致性。[4]:842-844在这方面，弦理论可以被视为建构在对于卡鲁扎-克莱因理论的深刻了解之上。卡鲁扎-克莱因理论将广义相对论推广至五维宇宙（其中有一维很微小，并且蜷作一团）；从四维观点来看，就好像广义相对论与麦克斯韦的电动力学在一起。这使得统合规范与引力的相互作用的点子更具有信服力，也使得额外维的概念更具有信服力，但是它并没有对于详细实验要求做任何处理。弦理论还有一个重要性质，即它具有超对称性，这性质与额外维是解决标准模型的等级差问题（英语：hierarchy problem）的两个主要提议，等级差问题提出疑问，为什么引力比其他种作用力更为微弱的很多？额外维解答涉及允许引力传播至其它维度，而又限制其他种作用力于四维时空；使用明确的弦机制，这点子已被实现。[14]
弦理论的研究因在各种理论与实验方面获得的成果而得到很多鼓励。在实验方面，标准模型的粒子内涵，经过补充了中微子质量的理论，恰巧能够用SO(10)的旋量来表现，这是E8的子群，惯常地会出现于弦理论，例如混合弦理论[15]或（有时等价的）F-理论。[16][17]弦理论可以解释为什么费米子会有三世代，也可以解释几个夸克世代之间的混合率。[18]在理论方面，弦理论已开始处理量子引力的某些关键问题，例如，解决黑洞信息佯谬、数算正确的黑洞熵。[19][20]
1990年代后期，物理学者注意到，在这方面的努力有一个重大障碍，即有非常多可能的四维宇宙。额外维有很微小，并且蜷作一团，可以被紧致化的方式有很多种（有一个估计得到10500 种方式），每一种会对粒子或作用力给出不同的性质。这一系列模型知名为弦理论园景。[21]:ii[6]:347
有些学者主张，这些理论可能方式都会被付诸实现于大量个宇宙，但是只有少数几个宇宙能够适合智慧生命，因此宇宙的基本常数其实应是人择原理的后果，而不是从理论推导出的数值。这种论述引起很多学者的批评；他们认为，弦理论无法给出有用的（原创的、可证伪的、可检证的）预测，应该被视为一种伪科学。[22][4]:842-844但也有些学者对于这批评表示不认同。尽管如此，在理论物理学里，弦理论仍旧是非常热门的研究论题。[23]
自从1990年代以来，很多物理学者主张，11维M理论就是万有理论。五种不同的超弦理论描述它的不同极限。最大超对称11维超引力描述它的另外极限。但是，对于这论点，并没有在学术界得到广泛共识。弦论最致命弱点是它需要极高时空维度如11维度才能成立，与我们的四维时空不符，卡鲁扎-克莱因理论是五维理论就因与四维时空不符而被抛弃，弦论的超高维度更是匪夷所思，尤其值得注意的是广义和狭义相对论都是四维时空理论，11维的弦论能否和相对论相容令人怀疑，另外弦论预测的引力子和超伴子等在LHC 等实验观测一无所获，因此弦论使学界深深怀疑。
1979年诺贝尔奖得主、美国物理学家谢尔登·格拉肖（Sheldon Lee Glashow）是超弦理论的怀疑者，因为其不能提供实验可检验的预言。他曾经试图阻止超弦理论家进入哈佛大学物理系，但是哈佛大学还是接受了超弦理论，于是他选择了离开。在约十分钟《弦论这件事》（《优雅的宇宙》第二部分）的采访中，他认为超弦是一门与物理没有关系的学科，并且说：“...你可以把它称为肿瘤...”
圈量子引力论
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主条目：圈量子引力论
在自旋网络里，每一个“节点”代表一个空间颗粒，节点与节点之间的连结线段称为“链接”，代表隔离空间颗粒的基本表面。伴随着每个链接的数字是基本表面面积的量子数。此图并没有展示出空间颗粒的量子数。几个节点与相互连结的链接共同形成循环。
圈量子引力论将广义相对论关于时空的概念引入量子场论，因此，它能够精致地用数学表述出量子时空，并且对于实际物理问题，例如，黑洞热力学、大爆炸的初始奇点物理等等给出解答。[24]
圈量子引力论预测，在普朗克尺度，空间呈颗粒结构。对于电磁场案例，代表电磁频率的算符具有离散线谱，因此每个频率的能量被量子化，其量子是光子。对于引力场案例，代表微观空间区域体积的算符具有离散线谱，因此每个微观空间区域的体积都被量子化，其量子是基本空间颗粒，称为“节点”。在空间颗粒与空间颗粒之间的隔离表面也具有量子性质，会被量子化成为“链接”。这些节点与链接形成了自旋网络。在普朗克尺度，由于空间的颗粒结构性质，量子场论的紫外线无穷大能量被截止，因此摆脱了在量子场论里时常会碰到的无穷大困扰。[24]
按照圈量子引力论，时空是一系列随着时间流易而改变的空间，每一个节点形成一条“边线”，每个链接形成一个“界面”，这时空的历史可以用自旋网络来描述，称为自旋泡沫，是由很多边线与界面所组成。自旋泡沫表现出时空的历史。[24]
有些学者声称，圈量子引力或许可以克隆一些貌似标准模型的特性。至今为止，只有第一代费米子能够被建模，李·斯莫林研究团队用类似自旋泡沫的时空穗带为砌块组成先子来完成这模型。可是，它们并没有给出拉格朗日量来描述这些粒子的相互作用，也尚未证明出这些粒子是费米子，更还未实现标准模型的规范群或相互作用。这模型诠释电荷与色荷为拓扑量；电荷是单独线带所载有的扭曲的数量与手性，色荷是这种扭曲的变版。[25]斯莫林的原创论文建议，更高代费米子可以被视为更复杂的穗带，但他们并没有给出明确的建模方法。
近期发展
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目前，尚未有任何包括标准模型与广义相对论的候选万有理论。例如，没有候选理论能够给出精细结构常数或电子质量。粒子物理学者期望，正在进行的实验，例如，探索新粒子与暗物质，所得到的结果能够对万有理论给出更多新点子。对于标准模型量子场论来说，SU(5)群论模型是被看好的，而SU(5)延伸出的SO(10)群论模型也被看好是万有理论的重要理论。