Катедра Физика извършва научни изследвания в следните основни направления:

  • Оптоелектроника и приложение на оптоелектронни прибори,
  • Изследване на оптичните свойства на тънки слоеве,
  • Електро-физични и електро-химични технологии,
  • Физични основи на мониторинга на антропогенни замърсявания в околната среда,
  • Нови технологии в обучението по Физика в техническите университети,
  • Метододика на обучението по Физика в училищата и техническите университети,
  • Теоретична и математична физика,
  • Ядрена физика.

Катедрата е акредитира да води обчение по докторска програма в професионално направление 1.3 специалност: "Mетодика на обучението по физика".
Катедрата си сътрудничи активно в тези области с български и чуждестранни университети, а също така и с институти на Българската академия на науките. Резултатите от научните изследвания, провеждани в катедрата през последните 10 години, са публикувани в около 500
научни статии и доклади. Те са представени на международни конференции и симпозиуми, и са цитирани повече от 200 пъти в международни научни списания.
Катедрата притежава научни лаборатории с вакуумни инсталации за магнетронно и високочестотно разпрашване, електронно-лъчево и електро-дъгово изпарение и спектрофотометри за измерване на пропускане и отражение на светлината в диапазона от 0.2 до 50 микрометра и друго ценно оборудване за научни изследвания.