물리학의 연구 대상은 극미의 세계인 소립자와 이들간의 상호작용에서부터 거대한 우주의 구조와 창생원리의 규명에 이르기 까지 연구 범위가 가장 광대하다. 물리학과에서는 이러한 연구를 정량적으로 정확히 규명하고 또한 실험과 관측을 통해 엄밀히 검증하기 때문에 물리학으로 단련된 학도들은 자연과학의 여러 분야뿐만 아니라 공학과 의학 등 다양한 분야에서 그 창조적 능력과 진취적 적응력을 인정받고 있다.

실제 기존 기술의 개량화와 상품화는 공학이 담당하지만 물리현상에 기반한 창의적인 기술은, 반도체, 레이저, 신소재, 핵기술, 인터넷 등에서 보듯이, 물리학자들에 의해 시작되었다. 최근 관심을 끌고 있는 정보기술(IT)과 바이오기술(BT), 그리고 나노기술(NT) 모두 물리학적 지식을 필수로 요구하고 있으며, 21세기의 창의적인 신기술도 물리학이 주도할 것이다.

다양한 분야의 전문가로 구성된 교수진들은 21세기를 지향하는 이러한 분야에서 활약할 창조적 연구자를 배출하기 위해 깊이 있는 교과과정을 제공하고 있는데, 여기에는 입자물리학과 핵물리학, 반도체물리학과 고체물리학, 상대성이론과 천체물리학, 생물물리학과 전산물리학 등이 있으며, 레이저와 전자공학의 다양한 장비의 활용에 관한 실험교육도 포함된다. 대학원에서는 나노과학, 초전도 및 자성체, 광재료 및 반도체, 표면물리, 포토닉스, 생물물리, 입자 및 핵물리, 양자통계, 천문학 등이 연구되고 있다.