物理所的物理学是以基础研究与应用基础研究为主,研究领域包括凝聚态物理、光学、原子分子物理、等离子体物理、理论物理、计算物理等,形成了与材料科学、信息科学、能源科学及生命科学相互交叉的研究格局。物理所现有超导、磁学、表面物理等3个国家重点实验室,光物理、先进材料与结构分析、纳米物理与器件、极端条件物理、清洁能源、软物质物理、凝聚态理论与计算物理等7个科学院重点实验室,固态量子信息与计算1个所级实验室。