物理学主要培养德智体美全面发展，具备一定的批判性思维和创新性思维，能从事物理学研究工作或独立承担专业技术工作，拥有国际视野，具备进一步深造的学术基础和科研技能的专门人才。主要有新物理模型、高能粒子物理、计算纳米科学与新能源材料、功能半导体材料物理和光学五个方向。

1、新物理模型

本方向含两个方向

(1)主要研究新物理模型的构建，以及新物理模型下的Higgs的探测与限制，超对称理论唯象学、电弱相变唯象学，暗物质的探测理论，以及重味物理中的新物理效应。

(2)超导理论研究，探寻非常规超导体的超导配对对称性及其微观配对机制、超导态与其他有序态的竞争及相变机制、非费米液体物理及其微观描述、多体物理的关联测量等。

2、高能粒子物理

本方向研究强子物理，重味物理动力学，QCD有效场论方法。主要从事光锥求和规则方法下的QCD高阶修正，结合实验进展进行B介子非轻衰变的唯象学研究。

3、计算纳米科学与新能源材料

本方向主要从事材料设计与模拟研究，寻找具有良好热电性能的新型材料，电声耦合机制的超导材料，具有优良光电特性的光电材料。

4、功能半导体材料物理

本方向主要是采用第一性原理研究材料的超导电性，极端条件下材料的物理化学性质，纳米体系的新物理、新性质。

5、光学

本方向包括：

(1)应用光学，主要是薄膜理论与设计，真空镀膜技术及应用的研究，光电信息的获取与特征提取技术与应用，纳米材料的光学性质及应用；

(2)激光物理与激光技术，主要研究激光产生、传输及与物质相互作用理论，发展全固态连续激光器，高能量调Q全固态激光器，大功率全固态锁模激光器，非线性激光变频技术等。