دستاوردهای آلمان در زمینه علم بسیار مهم و چشمگیر بوده‌است به طوری که اساس اقتصاد کشور را بنا کرده‌است. جایزه نوبل تا سال 2010 به 103 آلمانی رسیده‌است که پس از آمریکا و بریتانیا در رده سوم برندگان قرار دارد. دانشمندان آلمانی موفق به دریافت جوایز متعددی شده‌اند که این جوایز بیشتر در زمینهٔ پزشکی، فیزیک و شیمی هستند.

در نجوم یوهانس کپلر با کشف قوانین سه‌گانه کپلر علم نجوم را متحول کرد. کارهای آلبرت انیشتین وماکس پلانک پایه‌گذار فیزیک کوانتوم هستند که بعدها توسط دو آلمانی دیگر به نام‌های ورنر هایزنبرگ و ماکس بورن پیشرفت کرد. ویلهلم رونتگن موفق به کشف اشعه ایکس شد و نخستین کسی بود که جایزه نوبل فیزیک را در سال 1901 به دست آورد. اتو هان به عنوان پیشگام در پرتوزایی در سال 1938 موفق به کشف شکاف هسته‌ای شد. در زیست‌شناسی، رابرت کخ و فردیناند کوهن میکروبیولوژی را توسعه دادند. تعداد بیشماری از درخشانترین ریاضی دانان تاریخ مانند کارل فردریش گاوس، داوید هیلبرت، برنهارت ریمان ،گوتفرید لایبنیتس و فلیکس کلاین در آلمان متولد شده‌اند.

مخترعان و مهندسانی مانند هانس گایگر، رودولف دیزل و کارل بنز خدمات مهمی به صنعت خودروسازی داشته‌اند یا کنراد تسوزه که مخترع نخستین رایانه دیجیتال الکترومکانیکی است. ورنر فون براون موفق به ساخت اولین وی-2 موشک بالستیک فضا پیما شد که بعدها نظریات او در ناسا برای پروژه سفر به ماه استفاده شد.

کارهای ارزشمند هاینریش هرتز کاشف تابش الکترومغناطیسی نیز از خدمات بی مانند دانشمندان آلمانی در زمینه مهندسی برق بوده‌است که به اختراع رادیو انجامید.

در حال حاضر انجمن فیزیک آلمان بزرگترین انجمن فیزیک در دنیاست و مرکز پژوهش دسی که بزرگترین و پیچیده‌ترین شتابدهنده دنیا در زمان تأسیس خود بود در هامبورگ، آلمان قرار دارند.