Je bezosporu jedným z najrenomovanejších talianskych vedcov, ktorý sa neskôr stal Američanom a už sa nikdy nevrátil do svojej talianskej vlasti -nielen v tom boli v jeho živote veľké paralely s Albertom Einsteinom. Bol rodákom z Ríma, jeho otec tam vlastnil dobre prosperujúcu právnickú prax. Enrico promoval už ako dvadsaťjedenročný mladík na univerzite v Pise za doktora fyziky a filozofie. Jeho obľúbenými fyzikálnymi disciplínami boli kvantová mechanika a atómová fyzika. Po promócii v Toskánsku sa vracia do "Večného mesta" a ešte ani nie ako dvadsaťšesťročný sa stáva profesorom na rímskej univerzite. Bol veľmi obľúbený nielen medzi svojimi kolegami, ale predovšetkým u svojich študentov. O dva roky neskôr uverejňuje svoju prvú dôležitú prácu z oblasti kvantovej štatistiky, ktorá ho veľmi priťahovala.
Fermi v nej vypracoval teóriu, opisujúcu správanie sa atomárnych častíc (neskôr nazvaných ako Fermióny), teda neutrónov, protónov a elektrónov. Rovnice popisujúce ich vzájomné pôsobenie umožňujú oveľa lepšie chápať vnútornú štruktúru atómových jadier a tiež aj reakcie rozpadajúcej sa mikroskopickej hmoty.
O niekoľko rokov neskôr, roku 1934 postuloval Fermi matematickú teóriu beta-rozpadu; neutrón sa tu rozpadá na protón, elektrón a elektrónové antineutríno. Tejto jeho teórii prináleží v histórii fyziky mimoriadne postavenie, nakoľko bola prvou úspešnou prácou, popisujúcou vznik a zničenie materiálnych častíc! Dovtedy sa vedelo len toľko, že vyrobené a zničené môžu byť len fotóny.
Ďalší vývoj atómovej fyziky po vypracovaní Fermiho teórie, ukázal, že s najväčšou pravdepodobnosťou súvisia všetky fundamentálne procesy vzájomného pôsobenia s procesmi produkcie a rozpadu elementárnych častici
Fermi sa touto prácou dostal medzi popredných fyzikov sveta, no čas jeho najvýznamnejšej vedeckej činnosti mal ešte len prísť. Mala súvisieť s objavom škótskeho fyzika Jamesa Chadwicka, ktorý objavil roku 1932 najťažšiu časticu atómu - neutrón. O dva roky neskôr začal Fermi skúmať, čo sa stane s chemickými prvkami, keď sú ostreľované prúdom neutrónov. Experimenty, ktoré urobil s väčšinou prvkov, ukázali, že niektoré atómy si neutróny udržali, a že niektoré z nich sa v dôsledku takto zmenených jadier stali rádioaktívnymi.
Zaujímavým zistením bola pre Fermiho skutočnosť, že rýchle neutróny-celkom proti očakávaniu - vnikali do jadier ťažšie ako pomalé neutróny. Keď však poslal rýchle neutróny napr. cez vodu a takto ich spomalil, boli potom absorbované atómovými jadrami podstatne ľahšie. Tento objav sa neskôr ukázal veľmi dôležitým pre reaktorovú techniku, pretože takouto brzdiacou vrstvou pre rýchle neutróny, nazývanou moderátor, je možné riadiť a regulovať reťazovú reakciu prebiehajúcu v reaktore.
Za svoje veľké zásluhy v oblasti skúmania neutrónov bola Fermimu roku 1938 udelená Nobelová cena za fyziku, ktorú si išiel prevziať do Švédska. Odtiaľ sa už nikdy nevrátil do Talianska, kde vládol Mussoliniho fašizmus, lebo ako jeho rozhodný odporca tam mal značné ťažkosti.
Univerzita Columbia v New Yorku mu ponúkla miesto a Fermi ho prijal. Fermi bol aj prvý, kto ostreľoval neutrónmi rádioaktívny urán a urobil pritom pozoruhodné zistenie; časť rozpadnutého materiálu, ktorý vznikol po ostreľovaní, mala takú atómovú váhu, že sa nedala zaradiť do známeho periodického systému prvkov, pretože ležala nad atómovou váhou posledného prvku Mendelejevovej tabuľky, uránu.
Toto ho podnietilo k uvažovaniu, že urán eventuálne predsa len nie je najťažším prvkom tabuľky, ako sa dovtedy predpokladalo, a že možno existujú prvky ešte ťažšie, tzv. transurány, tu by v každom prípade však muselo ísť o prvky, ktoré sa v prírode nevyskytujú.
Aj v jednom inom laboratóriu vznikli tieto podivné, zvláštne transurány, ako ich predpokladal Fermi - v berlínskom chemickom inštitúte Otta Hahna, niekdajšieho žiaka Rutherforda, a jeho dlhoročnej spolupracovníčky lise Meitnerovej, patril k nim ešte mladý asistent Fritz Strassmann.
Výsledky ich práce, ako sa zdalo, potvrdzovali Fermiho domnienky. Títo traja vedci potom oznámili, že v rámci svojich výskumov zistili, že absorpcia neutrónov niekedy zapríčiní rozpad atómov uránu. Keď sa to Fermi dozvedel, hned* mu bolo jasné, že neutróny, ktoré sa uvoľňujú pri rozpade
ostreľovaného uránu, môžu spôsobiť ďalší rozpad, a že takto by vlastne mohla vzniknúť reťazová reakcia.
Fermi vediac, že aj v Nemecku sa horúčkovité pracuje na týchto problémoch, a síce za účelom objavenia novej strašnej ničivej sily, ponúkol svoju spoluprácu americkej vláde a chcel ju získať pre vývoj atómovej bomby. Po krátkom váhaní sa prezident Rooswelt napokon rozhodol v zmysle jeho ponuky a Fermi, ktorý patril k špičkovým vedcom v oblasti výskumu atómovej energie, bol poverený vedením skupiny vedcov, ktorí mali postaviť prvý atómový reaktor, potrebný na to, aby sa zistilo, či je naozaj možné vyvolať reťazovú reakciu uránu, ktorá by po jednorazovom spustení odbiehala samočinne ďalej.
Fermimu sa roku 1942 podarila v Chicagu skutočne prvá atómová reakcia, medzitým už však naplno zúrila druhá svetová vojna, a Nemecko bolo aj na vedeckom poli takmer úplne izolované od zvyšku sveta. Predovšetkým hlavných kontrahentov Hitlera, USA a Anglicko, zvierali nepríjemné obavy a osudová otázka ako ďaleko sú Nemci vo vývoji atómovej bomby? Hitlerova propaganda predsa naplno oznamovala, že Nemecko už veľmi skoro nasadí svoju "Wunderwaffe" a zničí jedným razom všetkých svojich nepriateľov. Napokon to predsa len boli Spojené štáty, ktoré prvé vyvinuli a použili atómovú bombu, na ktorej konštrukcii mal nemalú zásluhu Enrico Fermi.
Výsledky Fermiho práce boli po vojne využité predovšetkým na mierové využitie atómovej energie - v súlade s kozmopolitickým a humanistickým presvedčením tohto veľkého muža.
