自開始超導材料研究以來，對超導機理也進行了長期的探索研究，提出了許多理論。1911年翁納斯提出了超導臨界電流的概念。1926年西爾斯比提出了超導臨界磁場的概念。1933年荷蘭物理學家邁斯納和奧森爾德發現了超導體具有完全抗磁效應。1933年琪琛和高特提出了超導性的熱力學理論。1935年倫敦兄弟提出了超導體的電動力學理論。1937年發現了超導體的居間態，1949年C.T.Gorter 發表了超導的二流體理論。1950年Z.Maxwell等發現了超導體的同位素效應。1950年倫敦首先提出了超導態是一種宏觀量子效應，1950年皮伯德提出了相干長度的概念。1954年庫柏提出了超導體中的電子對（庫柏電子）的概念。1956年施里弗提出了超導性的著名BCS理論（即電－聲子理論）。1962年研究生約瑟夫遜在其畢業論文中提出了存在超導電子對隧道效應的著名預言，這個效應也叫約瑟夫遜隧道效應（Josephson Tunneling Effect)。除此之外，還有其他理論，在此不列舉。
在這些理論中最有影響的是超導熱力學理論、BCS理論和 約瑟夫遜效應等。約瑟夫遜 效應 是指在兩塊弱連接超導體之間存在著相位相關的隧道電流。這些理論解釋了一些超導現象。
（1） 電－聲子理論
電－聲子理論主要包括BCS理論和強耦合理論。
①BCS理論
主要指只要有吸引力存在，粒子就可以形成束縛態，能量會降低為更加穩定的超導態，在電子能譜中就要出現一個能隙。BCS理論通過隙方程解出了Tc。
BCS理論能成功地給出一個超導能隙，并能得出：超導態電子比熱隨溫度按指數規律減少，在Tc附近發生了二級相變，出現零電阻；及邁斯納效應、磁場穿透現象、超導隧道效應等結果，并且基本上與實驗結果符合，因而獲得了很大的成功。BCS理論還成功地預言了約瑟夫遜效應的存在。
BCS理論本質上是一種弱耦合理論。
②強耦合理論
這是對BCS理論的修正。通過實驗發現理論與實驗之間存在著差異，T.就是最突出的例子。這是因為金屬中的電子之間的相互作用是極其復雜的：有電子間的庫侖作用，自旋－自旋耦合作用、磁相互作用、自旋－軌道作用和電子－晶體松動（聲子）作用等。這是由于在BCS理論的推導過程中，使用了“單電子狀態”概念。這個概念在耦合強度較大時是不符合實際的。1960年愛利希伯針對這種情況，進行了補充修正，并且導出了適合它的一組十分復雜的積分方程式。
（2）激子型機制
激子型超導體先是由利特爾（Little)提出的，后來金茲布爾格提出了二維激子型機制，巴子等人又提出了ABB激子模型。這種ABB激子模型是一種金屬－半導體結構，其超導機制為：在金屬中因電－聲子機理而配對的電子對，通過隧道作用透入到半導體中，在此經過交換電子－空穴對的虛過程而形成新的電子對，從而有利于Tc的提高。理論計算表明，激子型超導體的Tc可達到100K以上。
(3)等離子體機制
主要用等離子體來研究在二維和三維簡單的載流子系統中產生超導性，尤其是在d和s電子的過渡金屬、半金屬和有電子－空穴對系統的半導體中。對一個有庫侖力相互作用的簡單的載流子，可以分為兩部分組成：其一為集體電場，其二為通過短程的屏蔽庫侖力相互作用與集體電場作用的單粒子。當一個單粒子激發出一個等離子體時，則產生一個振蕩的內電場，并吸引另外一個單粒子，結果兩個粒子之間將會出現相互吸引的最高Tc。
（4）電子－空穴對模型
這種模型結構是由兩片半導體組成，一片是空穴型有一片是電子型，中間夾有一層很薄的絕緣層（有時沒有）而構成層狀體。空穴和電子通過庫侖引力作用產生了電子-空穴對，這種電流是雙向傳輸的。因為庫侖引力是長程作用，粒子之間的作用較強，可以預計這種超導體的Tc可達100K以上。
應用上述模型，從理論上計算了能隙的產生，提出了檢驗超導性的辦法。但在實踐中一直未能實現這種結構。原因是由于在這種模型中，電子-空穴對的載流子中所遇的雜質必然會壓倒系統中的有序，因為它使電子－空穴向各個方向散射，從而使配對破壞。如果中性雜質濃度大時，也會壓倒配對作用。因此，這就對半導體樣品的純度提出了很高的要求，這與電－聲子機制中電子對對非磁性雜質和結構缺陷不敏感是不大相同的。