教研室合并组成物理系；而后在1978年的系调整中，生物物理专业和地球物理专业又再次分化出来。物理系也是国家理科基础科学研究和人才培养基地以及中国科学院博士生重点培养基地。近代物理系的前身是建校时的原子核物理与原子核工程系，首任系主任是中国科学院院士赵忠尧。1961年更名为近代物理系。近代物理系是全国理科人才培养基地。天文与应用物理系的前身是建校时的物理教研室。1983年改为基础物理中心，1998年起正式改名为天文与应用物理系。2009年12月12号正式成立了光学与光学工程系，前身为物理学院中的光