המחקר בחוג לפיזיקה מתפרש על פני כ-60 סדרי גודל של סקאלות אורך: מסקאלת פלנק ועד גודלו של היקום הנראה. בטווח נרחב זה מחקרם של אנשי החוג הוא בתחומי תורת המיתרים, תורת השדות הקוואנטית, פיזיקה אטומית, מולקולרית, ואופטית, כמו גם ביופיזיקה והפיזיקה של חומר רך, ואסטרופיזיקה.