In 1908 was Leiden officieel het koudste plekje op aarde. In dat jaar lukte het Heike Kamerlingh Onnes om helium vloeibaar te maken. Hij wist de temperatuur van helium te verlagen tot -272 °C en was vlak bij het absolute nulpunt van -273,15 °C. Dit leidde tot de ontdekking van supergeleiding. Onnes ontdekte dat de elektrische weerstand van bepaalde metalen verdwijnt bij zeer lage temperaturen. Supergeleiding wordt tegenwoordig nog altijd toegepast, bijvoorbeeld in MRI-scanners.

Nederland is nog altijd wereldberoemd om ‘zijn’ tulpen. De tulpen van Carolus Clusius. Eind zestiende eeuw bracht de botanicus de eerste tulpen naar Leiden. De bollen waren afkomstig uit Turkije en in de Hortus Botanicus  kweekte hij allerlei nieuwe variëteiten. Zijn onderzoek was de basis voor de huidige bollenteelt in Nederland. En honderden jaren later is zijn invloed nog steeds zichtbaar in de bollenstreek tussen Leiden en Haarlem.

De oerknal is een andere ontdekking uit Leiden. In 1917 publiceerde Willem de Sitter  een aantal artikelen over het ontstaan en uitdijen van het heelal. Zijn beschrijvingen van het heelal baseerde de Leidse hoogleraar op de algemene relativiteitstheorie van Albert Einstein . Deze theorie was een jaar eerder gepubliceerd. De Sitter had direct in de gaten wat dit betekende voor ons beeld van het heelal.

Niet alleen de oerknal, ook de grootte en vorm van het Melkwegstelsel zijn Leidse ontdekkingen. Jan Hendrik Oort berekende dat de afstand naar het middelpunt van het Melkwegstelsel 30.000 lichtjaar is. Hij bewees ook dat de Melkweg een draaiende schijf is met twee spiraalvormige armen. De bekende Oortwolk, de oorsprong van kometen, is naar hem vernoemd. Oort was directeur van de Leidse Sterrewacht en de eerste astronoom die het bestaan van donkere materie beschreef. 

Galileo Galilei bedacht zijn theorieën weliswaar niet in Leiden, maar de stad speelde wel een belangrijke rol in het verspreiden van diens ideeën. De Leidse uitgever Lodewijk Elsevier deed wat anderen in Europa niet aandurfden: hij publiceerde in 1638 het beroemde Discorsi. In dit boek beschreef Galilei twee nieuwe wetenschappen: materiaalkunde en kinematica. Uitgeverij Elsevier was gevestigd in een pand naast het Academiegebouw en gaf meer dan 2000 boeken uit, waaronder invloedrijke wetenschappelijke werken.