科學成就
泡利矩陣
1927年他引入了2× 2泡利矩陣作爲自旋操作符號的基礎，由此解決了非相對論自旋的理論。泡利的結果引發了保羅·狄拉克發現描述相對論電子的狄拉克方程式。雖然狄拉克說，他發明了這些相同的矩陣自己獨立的時候，沒有受泡利的影響。
狄拉克在結合狹義相對論與量子力學的過程中，發明類似的，但更大的(4 × 4)旋轉矩陣，用以解釋費米子的自旋。
泡利原理
泡利最重要的成就是泡利原理
泡利不相容原理(Pauli’s exclusion principle 又稱泡利原理、不相容原理)：在原子的同一軌道中不能容納運動狀態完全相同的電子。一個原子中不可能有電子層、電子亞層、電子雲伸展方向和自旋方向完全相同的兩個電子。如氦原子的兩個電子，都在第一層(K層)，電子雲形狀是球形對稱、只有一種完全相同伸展的方向，自旋方向必然相反。每一軌道中只能容納自旋相反的兩個電子，每個電子層中可能容納軌道數是n個，因此每層最多容納電子數是2n個。
β衰變
1930年，泡利考慮了β衰變中能量不守恆的問題。12月4日，在一封給莉澤·邁特納的信中，泡利向邁特納等人提出了一個當時尚未觀測到過的、電中性的、質量不大於質子質量1%的假想粒子來解釋β衰變的連續光譜。1934年，恩里科·費米將這個粒子加入他的衰變理論並稱之爲中微子。首次證實中微子存在性的是1956年Frederick Reines和克萊德考恩的實驗，兩年半之後泡利纔去世。在接到消息後，他回了一封電報：“感謝您的消息，對於懂得等待的人，一切終將瞭然。泡利。”
個人履歷
命運給了泡利良好的生活、學習環境，他也自我證明了自己並未被命運寵壞。
上中學時，泡利就對當時鮮爲人知的愛因斯坦的廣義相對論產生了濃厚的興趣，經常埋首研讀。1918年中學畢業後就成爲慕尼黑大學蘇末菲教授的研究生。他的物理老師——著名的索末菲教授請他爲德國正準備出版的百科全書寫一篇關於相對論的文章，泡利居然完成了一部250頁的專題論著，使教授大爲驚訝。1921年，泡利獲慕尼黑大學博士學位。後來，愛因斯坦看過泡利的論著後說：“任何一個人看到這樣成熟和富於想象力的著作，都不能相信作者只是個21歲的學生。”泡利在學生時代就已展露了不同凡響的科學才華，引起了一些著名物理學家的注意。
大學畢業後，泡利先後給馬克斯·玻恩和尼爾斯·玻爾當助手。這兩位當時站在世界物理學前沿，而後又都獲得諾貝爾獎的科學家後來說到泡利時，都對他那尋根究底追本溯源一絲不苟的鑽研精神和他那閃現靈敏的思想火花記憶猶新。泡利總是有與衆不同的見解而且絕不輕易爲別人說服，他好爭論但絕不唯我獨尊。當他驗證了一個學術觀點並得出正確結論後，不管這個觀點是他自己的還是別人的，他都興奮異常，如獲至寶，而把爭論時的面紅耳赤忘得一乾二淨。正是他這種遠世俗重真理的科學態度，贏得了索末菲、玻恩和玻爾的厚愛。他也從這些名師那裏學到了富有教益的思維方法和實驗技巧，爲他後來的科研攀登打下了堅實的基礎，終於以發現量子的不相容原理而邁入世界著名物理學家的行列。
1925年春，從漢堡大學傳出一個令世界物理學界矚目的消息：一個新的物理學原理——不相容原理誕生了。它的提出者正是當時在這個大學任教的、尚名不見經傳的年輕學者——25歲的泡利。
泡利的不相容原理可以這樣表述：一個原子中，任何兩個軌道電子的4個量子數不能完全相同。
不相容原理並沒有立刻呈現出它的價值，可是泡利的才華卻因此而得到社會的承認。1928年，他被任命爲蘇黎世聯邦工學院教授;1935年，他應邀前往美國講學。1940年在美國普林斯頓高級研究所工作。此間，他還以科學的預見預言了中微子的存在，獲得普朗克獎章。直到泡利提出不相容理論20年後的1945年，這個理論的正確性和它產生的廣泛深遠的影響才得以確認。不相容原理被稱爲量子力學的主要支柱之一，是自然界的基本定律，它使得當時所知的許多有關原子結構的知識變得條理化。人們可以利用泡利引入的第四個、表示電子自旋的量子數，把各種元素的電子按殼層和支殼層排列起來，並根據元素性質主要取決於最外層的電子數(價電子數)這一理論，對門捷列夫元素週期律給以科學的解釋。
他把一生投入了科學研究，34歲才結婚。
1945年，泡利因他在1925年即25歲時發現的“不相容原理”，獲諾貝爾物理學獎。
1958年，不幸病逝。
泡利於1946年加入美國國籍，是美國科學發展協會的創始人之一。
泡利的主要成就是在量子力學、量子場論和基本粒子理論方面，特別是泡利不相容原理的建立和β衰變中的中微子假說等，對理論物理學的發展做出了重要貢獻。
