Kun Alfred Nobel allekirjoitti testamenttinsa vuonna 1895, hän ilmoitti, että suurin osa hänen omaisuudestaan käytetään palkintojen jakamiseen niille, jotka ovat merkittävästi osallistuneet jollekin viidestä kentästä. Näitä aloja ovat kemia, fysiikka, lääketiede, kirjallisuus ja rauha.
Kuudes Nobel -palkinto perustettiin vuonna 1969 taloustieteen alalla. Tämä palkinto ei ole teknisesti Nobel -palkinto, koska Ruotsin keskuspankki rahoittaa palkinnon saamiseen tarvittavat varat. Jotkut matematiikan voittajan nimeävistä ja valittavista komiteoista ovat kuitenkin sidoksissa muihin komiteoihin, jotka myöntävät palkinnon muiden tieteenalojen edustajille.
Jokaisella palkintoluokalla on oma nimitys- ja äänestystoimikuntansa, ja palkinnot jaetaan yleensä vuosittain. Nobel kuitenkin myönsi palkinnot vain kerran viidessä vuodessa. Palkintojen huomattava laiminlyönti tapahtui toisen maailmansodan aikana. Natsien miehitys Norjassa haittasi Norjan kykyä valita ja myöntää ehdokkaita vuosina 1939–1943. Myöskään Noble Prize for Peace -palkintoja ei myönnetty vuosina 1966 ja 1967.
Ensimmäinen fysiikan Nobel-palkinnon voittaja oli William Conrad Roentgen vuonna 1902. Hänet palkittiin röntgentekniikan kehittämistyöstä ja sitä pidetään nykyään modernin radiologian “isänä”. Fysiikan Nobel -palkinnon äskettäisiä voittajia ovat yhdysvaltalainen Roy Glauber, joka voitti vuonna 2005 optiikan optisesta koherenssista. Aiemmat fysiikan voittajat on palkittu neutronin, positronin löytämisestä, mikroskooppisten tutkimusten etenemisestä ja langattoman lennätinkehityksen kehittämisestä.
Kemian alalla Jacobus Henricus van’t Hoff voitti ensimmäisen Nobel -palkinnon tutkimuksestaan nesteiden osmoottisesta paineesta. Paul Berg tunnettiin vuonna 1980 tutkimuksistaan ja rekombinantti -DNA: n kuvauksista. Muut kemian voittajat ovat tutkineet RNA: n ominaisuuksia, kehittäneet ydinmagneettista resonanssia ja tutkineet otsonikerroksen ehtymistä.
Emil Adolf von Behring sai ensimmäisen lääketieteen Nobel -palkinnon työstään kurkkumätähoidon kehittämisessä. Muita merkittäviä voittajia tällä alalla ovat tiedemiehet, jotka ovat kehittäneet antibiootteja, määrittäneet kilpirauhasen tarkoituksen, tunnistaneet veriryhmät ja kuvanneet tai ehdottaneet parannuskeinoja eri viruksille.
Kirjallisuudessa Ranskan Sully Prudhomme voitti ensimmäisen Nobel -palkinnon. Muita palkittuja ovat Pearl Buck, Rudyard Kipling, George Bernard Shaw, Aleksandr Solzhenitsyn ja Pablo Neruda. Boris Pasternak ja Jean-Paul Sartre voittivat molemmat kirjallisuuden, mutta kieltäytyivät vastaanottamasta palkintoa.
Rauhan Nobel -palkinto on ainoa, joka jaetaan Oslossa, Norjassa Tukholman Ruotsin sijasta. Miksi rauhanpalkintoa kohdellaan tällä tavalla eri tavalla, jää spekuloinnin varaan. Ensimmäinen palkinto jaettiin Punaisen Ristin perustaneen Jean Henri Dunantin ja Frédéric Passyn välillä. Rauhanpalkinnon voittajia ovat Martin Luther King, Jr., Albert Schweitzer, Mihail Gorbatšov, Anwar Al-Sadat ja Jimmy Carter.