本院下设4个系，11个研究所，1个教学实验中心。有物理学、力学2个博士后科研流动站，物理学一级学科博士点，理论物理、粒子物理与原子核物理、凝聚态物理、材料物理与化学、固体力学、微电子学与固体电子学、原子与分子物理、等离子体物理、声学、光学10个二级学科博士点，13个硕士点。有物理学国家基础科学研究和教学人才培养基地，磁学与磁性材料教育部重点实验室，教育部中子应用技术工程研究中心，核科学与核技术教育部网上合作研究中心；有1个国家重点学科，4个省级重点学科。设有4个“长江学者”特聘教授岗位。
学院横跨5个一级学科，已形成了理工结合的学科群。现有教授42人，副教授39人，博士生导师30名，教师中有“全国优秀教师”和首届全国“教学名师奖”获得者。学院实验条件优越，有4个基础实验室和13个专业实验室，并与加拿大马尼托巴大学共建了先进的大学物理实验室。
本院开设的学科基础课有：高等数学、力学、分子物理学、电磁学、光学、原子物理学、普通物理实验、近代物理实验、计算机文化基础、数据库原理、C语言、计算物理等。
★物理学基地班（国家理科基础科学研究和教学人才培养基地）：培养具有坚实的物理学理论基础，良好的实验技能和科学素质，并在新兴学科、交叉学科、新技术领域有相当的竞争能力，具有创新精神和实践能力的高素质物理学基础性科研和教学的专门化人才。是国内重点院校及科研院所研究生生源基地。
★物理学专业：培养系统掌握物理学专业知识和基本理论，具有良好科学素养和创新能力，受到严格科学实验训练和科学研究初步训练，能够熟练应用计算机和网络技术解决实际问题的物理学基础人才和专门人才。中国科学院院士葛墨林教授为本专业毕业生。本专业设有5个专业方向，学生进校后可自由选择。
理论物理学专业方向：培养运用物理学的基本理论、方法和计算机及网络技术，研究物质的基本运动规律、物质结构理论和时空理论，具有扎实的物理学理论基础和计算机应用能力，在交叉学科及跨学科领域具有较强开拓能力的专门人才。
磁学与新型磁性材料专业方向：培养与国民经济建设密切相关的磁性薄膜物理、磁记录物理、新型磁记录材料、磁光存储材料、非晶磁性及铁磁体的超精细相互作用等方面具有坚实理论基础、实验工作能力和利用计算机进行多道分析、模拟设计的磁学和磁性材料方面的专门人才。
电子材料与器件工程专业方向：培养能够适应信息材料与器件领域国民经济建设和高新技术发展需要的、具有坚实理论基础和实际工作能力的、在企事业单位从事信息材料（微电子材料、光电子材料、光子材料等）的制备和物性研究及新型电子器件、光电子器件的设计、制造和应用开发的科研、教学、科技管理专门人才。
新金属材料物理专业方向：培养从事金属及合金的物理、力学、化学性能及其理论研究，新型结构及功能材料探索和研制，金属材料的热处理及表面改性研究与开发等方面的专门人才。
计算物理专业方向：培养具有计算机技术、程序设计、网络管理和软件研制能力，能够利用计算机进行新材料、新器件的模拟设计、数值分析、大规模科学计算，掌握物理学基本理论和实验技能的高新技术发展需要的专门人才。
★微电子学专业：培养从事新型半导体集成电路、静电感应器件、敏感与传感器件、光电子器件以及半导体工程、界面物理、功能薄膜、化合物与超晶格材料的基础理论与应用开发研究，进行微电子与电力电子新型器件的设计、研制、应用开发，能够完成计算机辅助设计与数值分析等方面的科研、教学与科技管理的专门人才。
★应用物理学专业（原子核物理及核技术方向）：培养具有坚实的数学、物理、计算机及与核科学有关的基础理论知识和基本实验技能，具有将核技术应用于交叉学科及解决重大实际问题能力的专门人才。毕业生适合在科研部门、高等学校、厂矿企业从事核物理及核技术的研究、新产品研制和辐射防护工作，可从事机械、冶金、电力、核电站、医学和环保等涉及核科学及技术应用等工作。
★材料物理专业：培养从事与国民经济建设密切相关的各种新型材料的基础与应用开发研究（如纳米材料、环境材料、特种陶瓷材料、新型功能材料、功能薄膜等），具有良好科学素质和较宽材料科学基础知识的专门人才。毕业生适宜到企事业和行政部门从事材料研究与开发、材料结构与性能的检测及相关的应用基础研究、科技开发和管理工作。
★材料化学专业：培养从事纳米材料、环境材料、特种陶瓷材料、高分子材料等新型材料的合成与制备、结构与性能的分析、表征等方面的基础与应用开发研究，具有扎实的材料化学基础理论和实验技巧，适应材料科学不断发展的专门人才。毕业生适宜到企事业和行政部门从事材料研究与开发、材料结构与性能的检测及相关的应用基础研究、科技开发和管理工作。
★理论与应用力学专业（双学位班）：本专业是连接工程科学（如土木建筑、机械、桥梁、铁路、化工机械、航空航天、造船、武器装备和仪器仪表等）与基础科学的纽带。主要培养从事与力学相关联的工程设计（包括结构设计、制造与安全评估等）、科学研究和高等教育等领域的专门人才。主要课程有：微分方程、数学物理方法、概率统计、计算方法、工程制图、理论力学、材料力学、弹性力学、流体力学、实验力学、计算力学、结构计算与程序设计等。设有“长江学者”特聘教授岗位。2位博士获国家杰出青年科学基金，首届毕业生刘人怀为中国工程院院士。
★土木工程专业（双学位班）：培养具备坚实的数学、力学、工程科学计算与地质工程等理论基础，具有扎实的土木工程学科所必需的基本实践知识与技能，获得从事土木工程设计、开发和科学研究的基本训练的高级工程科学技术人才。主要课程有：理论力学、材料力学、工程科学概论、结构力学、流体力学、土力学、工程地质、地基工程、工程测量、混凝土结构与钢结构、房屋结构、桥梁结构、施工组织与管理以及专业实验等。毕业生具备从事土木工程项目研究、开发、规划、设计、施工及管理等基本能力，能从事房屋建筑、岩土工程、地下工程、矿山工程等方面的技术、组织和管理工作，具有初步的工程规划和研究开发能力。
