Nachdem es Heike Kamerlingh Onnes durch die Verflüssigung des Edelgases Helium gelungen war, den experimentell zugänglichen Bereich zu viel tieferen Temperaturen zu erweitern, entdeckte er 1911 die Supraleitung, nämlich den elektrischen Stromfluss ohne elektrischen Widerstand. Supraleitung verlangt, dass bestimmte kritische Werte der Temperatur und des Magnetfeldes, die vom Material abhängen, nicht überschritten werden. Es wurde dann gefunden, dass ein Magnetfeld aus dem Inneren eines Supraleiters herausgedrängt wird. Dieser perfekte Diamagnetismus wird als „Meissner-Effekt“ bezeichnet und ist eine charakteristische fundamentale Eigenschaft von Supraleitern. Im Mischzustand wird ein Typ-II-Supraleiter von dem Abrikosov-Gitter aus magnetischen Flussquanten durchsetzt. Die magnetische Flussquantisierung und der Josephson-Effekt werden diskutiert. Die erste mikroskopische Theorie, die BCS-Theorie, erklärt Supraleitung durch einen aus Elektronenpaaren bestehenden makroskopischen Quantenzustand. Die zur Bildung von Cooper-Paaren führende Anziehungskraft resultiert aus der Wechselwirkung zwischen Elektronen und Phononen. Die durch die Lorentz-Kraft bewirkte Bewegung der magnetischen Flussquanten ist der Mechanismus, der den elektrischen Stromfluss ohne elektrischen Widerstand begrenzt.