为光物理学基础研究中所使用的实验仪器也常被用于应用光学和光学工程。也有一些人同时从事与光学的基础研究和应用技术的开发。光物理学的研究者使用或者开发新的光源，使得他们的光源可以发出电磁波谱上从微波到X射线的光。这个领域通常包括产生和探测光，线型和非线性光学，和光谱学。对激光的研究和激光光谱学的也是光学物理的一个重要方向。光物理学中主要的研究方向为量子光学和相干性，以及高频激光如飞秒激光。光物理学的研究对于其他研究领域也提供了很好的理论和实验支持，如孤立原子对于超短的强电磁场的非线性响应，原子和共振腔