物理學家們為了闡明超導體的機理，提出了多種理論，包括1935年提出的，用于描述超導電流與弱磁場關系的London方程，1950到1953年提出的，用于完善London方程的Pippard理論，1950年提出的，用于描述超導電流與強磁場（接近臨界磁場強度）關系的GL理論；1957年提出的，從微觀機制上解釋第一類超導體的BCS理論……一直到現在，科學家開始提出通過量子相變實現超導的新機制：即量子自旋霍爾絕緣體的拓撲缺陷凝聚形成超導體。
這里面，比較重要的就是GL理論和BCS理論。
GL理論是在朗道二級相變理論的基礎上提出的唯象理論。
理論的提出者是京茨堡和朗道。
GL理論的提出是基于以下考慮：當外界磁場強度接近超導體的臨近磁場強度時，超導體的電流不服從線性規律，且超導體的零點振動能不可忽略。
GL理論的最大貢獻在于預見了第二類超導體的存在。
從GL理論出發，可以引出表面能κ的概念。
當超導體的表面能κ＞1/√2時，為第一類超導體；當超導體的表面能κ＜1/√2時，為第二類超導體。
BCS理論則是以近自由電子模型為基礎，以弱電子－聲子相互作用為前提建立的理論。
理論的提出者是巴丁（***ardeen）、庫珀（L.V.Cooper）、施里弗（J.R.Schrieffer）。
BCS理論認為，金屬中自旋和動量相反的電子可以配對形成庫珀對，庫珀對在晶格當中可以無損耗的運動，形成超導電流。
簡單地說，我們可以把電子比喻成一只只有一個翅膀的小蜜蜂，這樣的小蜜蜂是飛不起來的，但兩只這樣的小蜜蜂結合在一起，翅膀一左一右煽動，就可以飛起來了。
對于庫珀對產生的原因，BCS理論做出了如下解釋：電子在晶格中移動時會吸引鄰近格點上的正電荷，導致格點的局部畸變，形成一個局域的高正電荷區。這個局域的高正電荷區會吸引自旋相反的電子，和原來的電子以一定的結合能相結合配對。在很低的溫度下，這個結合能可能高于晶格原子振動的能量，這樣，電子對將不會和晶格發生能量交換，沒有電阻，形成超導電流。
BCS理論很好地從微觀上解釋了第一類超導體存在的原因，理論的提出者巴丁、庫珀、施里弗因此獲得1972年諾貝爾物理學獎。
但BCS理論無法解釋第二類超導體存在的原因，尤其是根據BCS理論得出的麥克米蘭極限溫度（超導體的臨界轉變溫度不能高于40K），早已被第二類超導體突破。
直到現在，物理學界也沒有形成一個獲得普遍認可的超導形成機制。
至于在高溫超導體的探索上，學術界倒是取得了不少進展。
1986年，繆勒和柏諾茲發現一種成分為鋇、鑭、銅、氧的陶瓷性金屬氧化物LaBaCuO4具有高溫超導性，臨界溫度可達35K（﹣240.15℃）。
由于陶瓷性金屬氧化物通常是絕緣物質，因此這個發現的意義很大，繆勒和柏諾茲因此而榮獲了1987年度諾貝爾物理學獎。
此后，高溫超導的研究迅速發展。
在中美等國科學家的推動下，該記錄在五年內不斷刷新。
并于1994年創下了常壓135K，高壓164K的臨界溫度新紀錄。
然而，銅氧化物高溫超導材料屬于氧化物陶瓷，缺乏柔韌性和延展性，容易在承載大電流時失去超導電性而迅速發熱，應用起來存在許多技術難度。
而且，其物理性質及其復雜，難以被現有理論框架解釋。
到了2008年，日本科學家發現了鐵砷化物體系中存在26K的超導電性，在中國科學家的努力下，這類超導材料的臨界溫度很快突破了40K，甚至在塊體材料中實現了55K的超導電性。
于是新一代超導家族鐵基超導宣告發現。
只是這類超導體大多含砷或者堿金屬，對空氣敏感，應用方面同樣存在很多的局限性。
至于室溫超導體是否存在，目前學術界普遍是認為存在的，日本科學家甚至將尋找到400K以上的超導體作為其遠景目標。
但要百分之百確認一個室溫超導體的存在，卻不是一件容易的事。
畢竟要判斷一個新材料是否是超導體，必須同時具備零電阻效應和完全抗磁性兩大特征，電阻不降到零或者抗磁性很差都不能百分之百斷定是超導。