Nel Dipartimento di Fisica operano circa trenta gruppi di ricerca teorici e sperimentali nei campi della Fisica della Materia, della Fisica dei Sistemi Complessi, della Fisica Nucleare e Subnucleare, della Fisica Teorica, dell'Astrofisica e Fisica Spaziale. Molte di queste ricerche sono in collaborazione con laboratori internazionali (Cern, Sincrotrone di Grenoble, Sorgenti di neutroni di Oxford e Grenoble, Osservatorio europeo ESO, Space Telescope Science Institute, Nasa, ecc.) e con i grandi laboratori nazionali dell'INFN (Frascati, Gran Sasso) e con il Sincrotrone di Trieste.