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Die Bardeen-Cooper-Schrieffer-Theorie (mathematischer Artikel siehe BCS-Theorie) der Supraleitung entstand ca. im Jahr 1957 als gemeinsame Arbeit der drei Namensgeber. Die größte Anerkennung der Theorie war die Verleihung des Physik-Nobelpreises im Jahr 1972 an die drei Autoren (für Bardeen war es der 2. Physik-Nobelpreis, der 1. wurde für die (Mit-)entwicklung des Transistors verliehen.

Grundlage der BCS-Theorie war die experimentelle Beobachtung, dass die Supraleitung vieler Metalle relativ starke Abhängigkeit der kritischen Temperatur vom Isotop des untersuchten Metalls zeigt. Dies legte nahe, dass ein Mechanismus der Supraleitung die Wechselwirkung mit den masseabhängigen, quantisierten Gitterschwingungen (deren Quanten Phononen genannt werden) sein müsse.

Dies kann man sich folgendermaßen Vorstellen: ein erstes Elektron verändert das Gitter (respektive eine Gitterschwingung) durch Energieabgabe derart, dass ein zweites Elektron (z.B. durch Veränderung seiner Bahn oder Aufnahme eines Phonons) einen gleichgroßen Energiegewinn erzielt. Dies ist nur möglich, falls die Gitterbausteine sich langsam genug (daher SL nur unterhalb einer kritischen Temperatur) und die Elektronen langsam genug (daher SL nur unterhalb einer kritischen Stromdichte) bewegen.

Die geniale Annahme der BCS-Schöpfer liegt darin begündet, die Bildung sogenannter Cooper-Paare aus je zwei Elektronen zu postulieren. Elektronen sind aufgrund ihres Spins (1/2) nämlich Fermionen und können als solche nicht den gleichen Zustand besetzen. Im Gegensatz dazu sind die Cooper-Paare mit ihrem Spin 0 (antiparallele Anordnung der Elektronenspins) Bosonen und dürfen alle gleichzeitig in den Grundzustand. Dies ist nicht nur energetisch sinnvoll, sondern äußert sich auch in einer, den ganzen Festkörper überspannenden, BE-Wellenfunktion.

Diese Wellenfunktion kann von lokalen Hindernissen (Atomkerne und Störstellen des Gitters allgemein) nicht mehr beeinflusst werden und garantiert somit einen widerstandslosen Ladungstransport.

Ein Cooper-Paar bildet sich unter Energiegewinn . Steigen nun die Energien der thermischen Fluktuationen () oder die Belastung der Supraleitung durch eine äußeres Feld () über diesen Wert hinaus, muss die Supraleitung zusammenbrechen. Wie bereits oben angedeutet, kann auch eine zu hohe Elektronstromdichte die Supraleitung zerstören. Alle diese Effekte kann die BCS-Theorie erklären.

Die BCS-Theorie bezog sich ursprünglich nur auf die rein metallischen Supraleiter, auch weiche oder ideale Supraleiter oder Typ-I Supraleiter genannt, die einen vollständigen Meißner-Ochsenfeld-Effekt zeigen. Für diesen Typ ergab die BCS-Theorie eine gute Übereinstimmung zwischen Theorie und Experiment.

Nach Auffindung der Supraleiter 2. und 3. Art wurden entweder Modifikationen (GLAG-Theorie) der BCS-Theorie erforderlich oder gänzlich neue Erklärungsansätze (z. B. Bisolitonen-Modell).