物理学家们为了阐明超导体的机理，提出了多种理论，包括1935年提出的，用于描述超导电流与弱磁场关系的london方程，1950到1953年提出的，用于完善london方程的iard理论，1950年提出的，用于描述超导电流与强磁场（接近临界磁场强度）关系的gl理论；1957年提出的，从微观机制上解释第一类超导体的bcs理论……一直到现在，科学家开始提出通过量子相变实现超导的新机制即量子自旋霍尔绝缘体的拓扑缺陷凝聚形成超导体。
l理论和l理论是在朗道二级相变理论的基础上提出的唯象理论。
理论的提出者是京茨堡和朗道。l理论的提出是基于以下考虑当外界磁场强度接近超导体的临近磁场强度时，超导体的电流不服从线性规律，且超导体的零点振动能不可忽略。l理论的最大贡献在于预见了第二类超导体的存在。l理论出发，可以引出表面能k的概念。
当超导体的表面能k＞1√2时，为第一类超导体；当超导体的表面能k＜1√2 时，为第二类超导体。
bcs理论则是以近自由电子模型为基础，以弱电子－声子相互作用为前提建立的理论。
理论的提出者是巴丁（ardeen）、库珀（lvoer）、施里弗（jrschrieffer）。
bcs理论认为，金属中自旋和动量相反的电子可以配对形成库珀对，库珀对在晶格当中可以无损耗的运动，形成超导电流。
简单地说，我们可以把电子比喻成一只只有一个翅膀的小蜜蜂，这样的小蜜蜂是飞不起来的，但两只这样的小蜜蜂结合在一起，翅膀一左一右煽动，就可以飞起来了。
对于库珀对产生的原因，bcs理论做出了如下解释电子在晶格中移动时会吸引邻近格点上的正电荷，导致格点的局部畸变，形成一个局域的高正电荷区。这个局域的高正电荷区会吸引自旋相反的电子，和原来的电子以一定的结合能相结合配对。在很低的温度下，这个结合能可能高于晶格原子振动的能量，这样，电子对将不会和晶格发生能量交换，没有电阻，形成超导电流。
bcs理论很好地从微观上解释了第一类超导体存在的原因，理论的提出者巴丁、库珀、施里弗因此获得1972年诺贝尔物理学奖。
但bcs理论无法解释第二类超导体存在的原因，尤其是根据bcs理论得出的麦克米兰极限温度（超导体的临界转变温度不能高于40k），早已被第二类超导体突破。
直到现在，物理学界也没有形成一个获得普遍认可的超导形成机制。
至于在高温超导体的探索上，学术界倒是取得了不少进展。
1986年，缪勒和柏诺兹发现一种成分为钡、镧、铜、氧的陶瓷性金属氧化物4具有高温超导性，临界温度可达35k（﹣24015c）。
由于陶瓷性金属氧化物通常是绝缘物质，因此这个发现的意义很大，缪勒和柏诺兹因此而荣获了1987年度诺贝尔物理学奖。
此后，高温超导的研究迅速发展。
在中美等国科学家的推动下，该记录在五年内不断刷新。
并于1994年创下了常压135k，高压164k的临界温度新纪录。
然而，铜氧化物高温超导材料属于氧化物陶瓷，缺乏柔韧性和延展性，容易在承载大电流时失去超导电性而迅速发热，应用起来存在许多技术难度。
而且，其物理性质及其复杂，难以被现有理论框架解释。
到了2008年，日本科学家发现了铁砷化物体系中存在26k的超导电性，在中国科学家的努力下，这类超导材料的临界温度很快突破了40k，甚至在块体材料中实现了55k的超导电性。
于是新一代超