Nominacje na laureatów nadsyłać mogą jedynie wybrane przez komitet osoby, należące do jednej z poniższych grup: członkowie (szwedzcy lub zagraniczni) Królewskiej Szwedzkiej Akademii Nauk; dotychczasowi laureaci Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki; specjalizujący się w fizyce profesorowie i adiunkci, zatrudnieni na uniwersytetach i politechnikach Szwecji, Norwegii, Danii, Finlandii oraz Islandii lub pracownicy naukowi Instytutu Karolinska w Sztokholmie; członkowie Komitetu Noblowskiego w dziedzinie fizyki; zatrudnieni na równorzędnych stanowiskach na jednym z co najmniej sześciu wybranych przez Akademię uniwersytetów (aby zapobiec faworyzowaniu kandydatów pod względem narodowościowym); inni naukowcy uznani przez Akademię za odpowiednich.
Wybór przez Akademię osób i placówek opisanych w dwóch ostatnich punktach następuje do końca września każdego roku. Komitet Noblowski we wrześniu roku poprzedzającego wręczenie wyróżnienia rozsyła formularze nominacyjne do około trzech tysięcy spełniających kryteria osób. Termin nadsyłania nazwisk kandydatów upływa 31 stycznia w roku wręczenia nagrody. Wstępnej selekcji zgłoszonych kandydatur dokonuje Komitet Noblowski, wybierając około 250–300 kandydatów, po czym powiadamia ekspertów w danych dziedzinach, którzy będą w stanie ocenić wkład merytoryczny osób nominowanych.