Zjawisko nadprzewodnictwa zostało odkryte w 1911r. przez Kamerlingh - Onnesa, który zauważył, że opór elektryczny rtęci maleje prawie do zera w temperaturze ciekłego helu.
Odkrycie to zapoczątkowało szereg badań i okazało się, że podobne właściwości wykazuje kilka innych pierwiastków i stopów, poniżej pewnej wartości temperatury zwanej temperaturą krytyczną. Temperatura ta jest inna dla każdego z materiałów.
Ostatecznym dowodem istnienia nadprzewodnictwa było doświadczenie z wykorzystaniem pierścienia ołowianego w temperaturze ciekłego helu. Okazało się, że prąd indukcyjny płynął w takim pierścieniu właściwie bez strat energii. Czas eksperymentu wynosił 2.5 roku i po tym czasie został przerwany.
W 1986 roku Bednarz i Muller odkryli nadprzewodniki wysokotemperaturowe, które są materiałami ceramicznymi.
Cooper, Bardeen, i Schrieff, wykorzystując teorię o kondensacji Bosego - Einsteina, która ma miejsce w cieczy składającej się z elektronów przewodnictwa w metalu, wyjaśnili zjawisko nadprzewodnictwa w materiałach metalicznych. Elektrony przewodnictwa zgrupowane są w tzw. pary Coopera. Okazało się, że w pewnej temperaturze można uzyskać stan nadciekły, który objawia się jako zanik oporu elektrycznego.
Badania nad zjawiskiem nadprzewodnictwa w przypadku pierwiastków wykazały, że niektóre z nich uzyskują własności nadprzewodzące dopiero pod działaniem wysokich ciśnień. Wśród pierwiastków, które w stan nadprzewodzący przechodzą pod normalnym ciśnieniem najwyższą temperaturę krytyczną ma niob. Wynosi ona 9.2 K.
Okazuje się również, że w metalach rożne izotopy tego samego pierwiastka charakteryzują się różnymi temperaturami krytycznymi. Jest to tzw. efekt izotopowy.
Ważną informację stanowi fakt, iż wśród nadprzewodników nie ma materiałów, które w temperaturze pokojowej charakteryzują się dobrą przewodnością elektryczną.
Zanik oporu elektrycznego nie jest jedyną nietypową własnością ciał nadprzewodzących. Okazuje się bowiem, że w nadprzewodniku oziębionym do temperatury niższej od temperatury krytycznej zajdzie zjawisko wypchnięcia pola magnetycznego na zewnątrz tego nadprzewodnika.
Nadprzewodniki można podzielić na dwie grupy.
Dla nadprzewodników pierwszego rodzaju istnieje jedna krytyczna wartość natężenia pola magnetycznego, jest ona funkcją temperatury. Powyżej tej wartości stan nadprzewodnictwa ulega zniszczeniu.
Do nadprzewodników drugiego rodzaju należą głównie stopy. Charakteryzują się trzema wartościami krytycznymi natężeń pola magnetycznego. W polu o natężeniu poniżej pierwszej wartości krytycznej zachowują się tak jak nadprzewodniki I rodzaju, a powyżej trzeciej tracą własności nadprzewodzące. Wartości pośrednie natężeń powodują m.in. częściowe wnikanie pola do materiału, co wywołuje rozmaite zmiany.
Zerowy opór elektryczny powoduje, że nadprzewodniki wykorzystane do przesyłu energii elektrycznej pozwoliłyby na uniknięcie ogromnych strat energii spowodowanych jej rozpraszaniem. Jednak istnieją pewne ograniczenia w ich zastosowaniu. Jest to bardzo niska temperatura, w której muszą być utrzymywane oraz kruchość tych materiałów.
Solenoidy nadprzewodzące pozwalają na uzyskanie bardzo silnych pól magnetycznych , niemożliwych do osiągnięcia za pomocą zwykłych elektromagnesów.
Magnesy nadprzewodzące pozwalają na wytwarzanie silnych pól magnetycznych. Wykorzystywane są obecnie w akceleratorach cząstek elementarnych, ale również w tomografach czy mikroskopach elektronowych.
Znajdują również zastosowanie m.in. w elektronice.
Testuje się również wykorzystanie nadprzewodników do przemieszczania się. Przykładem może być tzw. pojazd lewitujący wykonany w Japonii.
