بخش فیزیک از سه گروه اتمی ملکولی، ماده چگال، و ذرات و گرانش تشکیل شده است. در هر سه گروه همه ساله در دو مقطع کارشناسی ارشد و دکتری دانشجو پذیرفته می شود. دانشجویان کارشناسی ارشد و دکتری در بخش فیزیک ضمن برخورداری از آموزشهای استاندارد فیزیک، از تجهیزات آموزشی و آزمایشگاهی مناسب، کتابخانه غنی، شبکه و جو پویای علمی بهره می برند.

فعالیتهای پژوهشی در بخش فیزیک طیف وسیعی را از نظریه های بنیادین طبیعت تا کاربرد فیزیک در علوم دیگر و تکنولوژی، شامل می شود. از جمله این فعالیتها عبارتند از: رشد و سنتز مواد نانویی و انجام طیف سنجی در شرایط بحرانی، رشد و مطالعه بلورهای نانوفتونیک، بررسی خواص نوری مواد و اندرکنش نور با ماده، آشکارسازها، سنسورها و تبدیل امواج صوتی به نور در گروه اتمی ملکولی؛سیستمهای الکترونی با اندرکنشهای قوی، نانو ساختار های مغناطیس، سیالات فرومغناطیس، مدلهای محاسباتی نانوساختارها، نانو فیزیک و پیل سوختی در گروه ماده چگال؛ کیهانشناسی، گرانش، نظریه میدانهای کوانتمی، دوگانی ها، ابرریسمان و ابرتقارن در گروه ذرات و گرانش.