La pièce est en deux actes. Elle se déroule dans le salon d'une clinique privée, dirigée par la doctoresse Mathilde von Zahnd, où séjournent trois physiciens : Möbius, qui prétend que le roi Salomon lui apparaît, et deux autres qui se disent Newton et Einstein. Une infirmière est étranglée, puis une deuxième ; les enquêteurs ne peuvent rien faire, les meurtriers étant déclarés irresponsables. Le deuxième acte révèle les vraies identités et les enjeux. Dürrenmatt respecte l'unité de lieu, de temps et d'action, mais use du retournement : ce qui paraissait une comédie policière devient une parabole sur la science.
Les Physiciens est un grand succès dès 1962 ; la pièce devient l'une des plus jouées du théâtre de langue allemande de l'après-guerre et l'une des plus souvent enseignées à l'école. Traduite en de nombreuses langues, elle est reprise dans le monde entier. La critique y voit l'une des meilleures illustrations du principe énoncé par l'auteur : une histoire n'est pensée jusqu'au bout que lorsqu'elle a pris sa pire tournure possible. Le sujet — la responsabilité des savants, après Hiroshima — lui donne un écho constant.
Les Physiciens pose la question que l'âge atomique a rendue inévitable : un savant peut-il se désintéresser de l'usage de ses découvertes ? Dürrenmatt répond par un paradoxe plutôt que par un message, ce qui lui évite le didactisme. La pièce reste montée parce que ses questions — la liberté de la recherche, les secrets d'État, le pouvoir de ceux qui financent la science — n'ont rien perdu de leur actualité. C'est aussi une excellente porte d'entrée dans le théâtre de Dürrenmatt.