根据研究的物质运动形态和具体对象不同，物理学可主要分为以下几个学科方向：理论物理、粒子物理与原子核物理、原子与分子物理、等离子体物理、凝聚态物理、声学、光学、无线电物理及计算物理等。

1.理论物理  是对自然界各个层次物质结构和基本运动规律进行理论探索和研究的学科。它是物理学的理论基础，又与自然科学其他领域及工程应用科学中的重大理论基础问题和前沿研究密切相关。理论物理的研究范围涵盖所有物理学分支学科的理论问题研究，包容了小到基本粒子，大到宇宙天体的所有物质世界规律的认识。

2.粒子物理与原子核物理  研究原子核以及更深层次微观粒子的性质、结构、相互作用及运动规律。原子核物理不仅以核子（质子和中子）为基本单元，研究核力作用下的多体问题，而且延伸到原子核环境下核子的夸克与胶子结构，它们之间的相互作用以及高能核核碰撞中产生的新物质形态的性质等。当代粒子物理学的研究包括核子结构、物质基本相互作用的性质与应用、质量的起源、中微子物理、宇宙线物理等等。粒子物理与核物理的研究范围还包括同其他学科的交叉领域，如核技术在工业、农业及生物、医学等方面的应用基础研究。

3.原子与分子物理  研究原子分子的结构、性质、相互作用和运动规律，阐明物理学基本定律，提供各种原子分子的科学数据和物理规律。其主要内容包括，原子结构与原子光谱，分子结构与分子光谱，原子分子与电磁场的相互作用，原子分子的非线性光学性质，物理学基本定律的验证和基本物理学常数的精密测量，原子分子碰撞物理，粒子束与物质的相互作用，单原子分子测控科学与技术。

4.等离子体物理  研究等离子体的形成、性质、运动规律、与物质（包括场）的相互作用及其控制方法。等离子体研究一般分成三类，即聚变高温等离子体、空间等离子体、低温等离子体。聚变高温等离子体主要是以在地球上实现可控热核聚变，产生聚变能为目标，又分为磁约束聚变等离子体和惯性约束聚变等离子体。近年来还衍生出了其他研究，例如等离子体粒子加速、等离子体辐射、实验室天体物理等。

5.凝聚态物理  是研究由大量粒子（原子、分子、离子、电子）组成的凝聚态物质内部粒子运动规律、相互作用、动力学过程以及相关物理性质的学科。凝聚态物理的研究领域包括 固体物理、晶体物理、金属物理、半导体物理、电介质物理、磁学、固体光学性质、低温物理与超导电性、高压物理、稀土物理、低维物理、介观物理、缺陷与相变物理、纳米材料、非晶物理、准晶、也包括液晶物理、液体物理等软凝聚态物理。

6.声学 是研究声波的产生、传播、接收及其与物质之间相互作用的科学。现代声学的研究范围包括物理声学，水声学和海洋声学，超声学、量子声学，噪声、噪声效应及其控制，建筑声学与电声学，生理、心理声学和生物声学，医用声学，超声电子学，通信声学，语言声学，音乐声学，声学信号处理，声学换能器与声学测量方法，声学材料，环境声学，地球声学，航空声学，大气声学，计算声学等等。

7.光学 是研究光辐射的基本原理、光传播的基本规律，以及光与物质相互作用的一门学科。光学学科主要研究光辐射的基本性质及其与物质相互作用的基本特征，包括光的产生、 传输、控制与探测规律；研究光与原子、分子、电子、等离子体等相互作用，研究时空多维度极端情况下的光学性质以及与光学微结构材料等相互作用过程；研究光学与其他学科交叉和高技术应用中的有关科学问题。

8.无线电物理  是利用现代物理学的基本理论方法和实验手段，研究物质与电磁场相互作用的基本规律，据以发展新型的电子器件和系统，并推广在实际系统中的应用。无线电物理着重研究电磁场和物质的相互作用，物理系统的纠缠、相干性和由此而形成的对于电磁波的调控功能，以及发展新型电子器件的可能性。

9.计算物理  以现代计算技术为手段，探索、发现和验证新的物理规律，为实验和理论研究提供可靠的数据，并在一定的程度上代替实验，特别是一些极端条件下耗资巨大的实验。 主要研究方向为计算凝聚态物理、计算等离子体物理、计算天体物理、计算场论等。