В настоящее время на кафедре ведутся теоретические и экспериментальные исследования по актуальным проблемам атомной и лазерной физики, сверхпроводимости, физики низкотемпературной плазмы и газового разряда. Кафедра имеет тесные научные контакты с ведущими научными центрами страны: ФИ РАН, ИОФ РАН, ТРИНИТИ, РНЦ «Курчатовский институт» и др., а также с зарубежными научными центрами.

Основные направления исследований:

• Электронный парамагнитный резонанс и оптическая спектроскопия твердых тел в связи с их структурой, электрическими, оптическими и магнитными свойствами, а также технологией их получения
  ( рук. к.ф.м.н. Богомолова Л.Д. )
• Атомные и радиационные процессы в горячей плазме
  ( рук. проф. Земцов Ю.К. )
• Исследование процессов в наноструктурах и устройствах на их основе
  ( рук. проф. Куприянов М.Ю. )
• Взаимодействие сверхсильных световых полей с атомно-молекулярными системами
  ( рук. проф. Попов А.М. )
• Влияние авиации на аэрозольный состав атмосферы
  ( рук. к.ф.м.н. Поповичева О.Б. )
• Исследование объемных и поверхностных процессов в неравновесной низко- температурной плазме
  ( рук. проф. Рахимов А.Т. )
• Физические основы сверхпроводниковой электроники и электроники нанообектов
  ( рук. проф. Снигирев О.В. )