Planck schrieb Standardwerke der theoretischen Physik und beschäftigte sich sehr vielseitig auch mit den philosophischen Aspekten der Naturwissenschaften. Für seine revolutionären physikalischen Erkenntnisse wurde er 1918 mit dem Nobelpreis, 1929 durch die erstmalige Verleihung der "Max-Planck-Medaille" geehrt. (Trotz seines hervorragenden Rufes in aller Welt konnte es der prominente, persönlich integre und mutige Mann unter Hitler nicht ungestraft wagen, öffentlich gegen die Judenverfolgung zu protestieren: Er verlor sämtliche Arbeitsmöglichkeiten. (sein Sohn Erwin war an der Verschwörung vom 20. Juli 1944 beteiligt und wurde hingerichtet.)

Seine Hauptforschungsgebiete waren die Strahlentheorie und die Thermodynamik, bei deren Berechnung er 1899 eine Naturkonstante fand ("Plancksches Wirkungsquantum"), die dem Rätsel des Materieaufbaus und der Abgabe elektromagnetischer Strahlung auf die Spur kam. Ein Jahr später sah der Wissenschaftler seine Annahme in dem von ihm aufgestellten "Planckschen Strahlungsgesetz" bestätigt. Es leitete eine neue Phase der Naturforschung ein und basierte erstmals nicht auf Sätzen der klassischen Physik: Entgegen der bisherigen Voraussetzung der Stetigkeit jeder Energieausstrahlung besagte es, daß Wärme, Licht oder Elektrizität nicht kontinuierlich, sondern in bestimmten, von der Frequenz abhängigen Portionen, den "Quanten", auftritt. - Diese von Planck begründete Quantentheorie wurde von Einstein, Bohr und Heisenberg weiterentwickelt.