丁肇中是中国科学技术大学名誉教授，中国科学院高能物理研究所学术委员会委员，美国科学院院土，实验物理学家。
他的研究方向是高能实验粒子物理学，包括量子电动力学、电弱统一理论、量子色动力学的研究。他领导的实验组先后在几个国际实验中心工作并取得了辉煌的成果。
1965年起，丁肇中领导的实验组在联邦德国汉堡电子同步加速器上进行了关于量子电动力学和矢量介子的一系列出色的实验工作，其中包括光生矢量介子、矢量介子衰变的研究、矢量为主模型的实验检验、矢量介子光生相位的测量和矢量介子干涉参数的精密测量等等，推进了对矢量介子的认识。还在实验上证明了量子电动力学的正确性。
1974 年，他们利用美国布鲁克海文国家实验室的质子加速器发现了一个质量约为质子质量3倍的长寿命中性粒子。在公开发表这个发现时，丁肇中把这个新粒子取名为J粒子，“J”和丁的字形相近，寓意这是中国人发现的粒子。与此同时，美国人里希特也发现了这种粒子，并取名为ψ粒子。后来人们就把这种粒子叫作J/ψ粒子。
J/ψ粒子具有奇特的性质，其寿命值比预料值大5000倍；这表明它有新的内部结构，不能用当时已知的 3种夸克来解释，需要引进第四种夸克来解释。J/ψ粒子的发现大大推动了粒子物理学的发展。为此丁肇中和里希特共同获得1976年诺贝尔物理学奖。
1978年起，丁肇中领导一个包括中国在内的国际合作组——马克·杰组，在汉堡电子同步加速器中心，在佩特拉对撞机上进行了高能正负电子对撞的物理实验。
1979年夏，发现了三喷注现象，为胶子的存在和量子色动力学提供了实验依据。此外这个组还进行了高能量下量子电动力学的实验检验及电磁作用与弱作用干涉效应的实验证明，后一工作为电弱统一理论提供了实验证据。
1981年起，丁肇中组织和领导了一个国际合作组——L3组，准备在欧洲核子中心的高能正负电子对撞机 LEP上进行高能物理实验，寻找新粒子，特别是电弱理论预言的黑格斯粒子，并研究Z0及其他粒子物理新现象。
