물리학은 자연의 운동과 질서를 이해하는 학문으로서 극미 세계의 아원자 입자에서부터 무한한 우주에 이르기까지 연구 범위가 가장 광대하다. 물리학과에서는 이와 같은 자연의 모든 계에 보편적으로 성립하는 이론과 실험적 방법들을 수학한다. 따라서 물리 전공자들은 자연과학의 다른 분야뿐만 아니라 공학과 의학 등 다양한 분야에서 물리의 근본 원리를 적용하여 창의적인 일을 수행해 낼 수 있다.

실제 물리 현상에 기반한 창의적인 기술은, 반도체, 레이저, 신소재, 핵기술, 인터넷 등에서 볼 수 있듯이, 물리학자들에 의해 시작되었다. 최근 관심을 끌고 있는 정보기술(IT)과 바이오기술(BT), 그리고 나노기술(NT) 모두 물리학적 지식을 필수로 요구하고 있으며, 미래를 주도할 각종 첨단 융합 신기술에서도 물리학이 중요한 역할을 하고 있다.

다양한 분야의 전문가로 구성된 충북대학교 물리학과 교수진들은 이러한 미래 지향적인 분야에서 활약할 창의적 연구자를 배출하기 위해 다음과 같은 교과과정을 제공하고 있다. 학부 과정에는 입자물리학, 반도체물리학과 고체물리학, 상대성이론과 천체물리학, 통계물리학, 전산물리학, 생물물리학 등이 있으며, 레이저와 전자공학의 다양한 장비의 활용에 관한 실험 교육도 함께 포함된다. 대학원 과정에서는 나노과학, 초전도 및 자성체, 광재료 및 반도체, 포토닉스, 연성물질 물리, 입자 및 핵물리, 양자통계, 천문학 등이 활발하게 연구되고 있다. 이와 같은 전통적인 물리 분야 연구뿐만 아니라, 2020년부터 물리학과 대학원의 세부전공으로 연구장비개발 전공 석사 및 박사 과정을 신설하여 물리학을 기반으로 한 첨단 장비 개발인력 양성의 선구적 역할을 수행하고 있다.