W Instytucie Fizyki prowadzone są badania dotyczące fizyki wysokich energii i teorii cząstek elementarnych (w tym opisu struktury hadronów); fizyki jądrowej (własności jąder atomowych i mezonów, egzotyczne wzbudzenia jądrowe, gorąca materia jądrowa); fizyki atomowej, molekularnej i optyki kwantowej (w szczególności lasery, optyka nieliniowa, spektroskopia atomowa i molekularna); fizyki stanów skondensowanych oraz nauki o materiałach (ze szczególnym uwzględnieniem związków międzymetalicznych, półprzewodników, magnetyków, dielektryków, ciekłych kryształów i polimerów); fizyki przejść fazowych; fizyki powierzchni w tym fizyki nanostruktur i nanotechnologii; nadprzewodnictwa wysokotemperaturowego; fizyki medycznej i ochrony środowiska oraz biofizyki; syntezy molekuł organicznych; procesów biomineralizacji w organizmach; fizyki komputerowej.